Основной функцией системы пищеварения являются разделение пищи на полезную и «бесполезную» части, соответствующая обработка полезной составляющей и усвоение питательных веществ. Первоначальная обработка пищи начинается в ротовой полости путем ее пережевывания с добавлением слюны, хотя у кошек и собак процесс жевания выражен лишь в минимальной степени. Плотоядные просто разрывают пищу на куски и сразу же их проглатывают. Исключением является разгрызание костей и пережевывание сухой пищи. По сути дела, процесс разгрызания костей полезен для организма любого хищника и крайне редко приводит к каким-либо осложнениям. Однако сухая пища в целом не приносит никакой пользы, особенно организму кошек, и никоим образом
Собственно процесс переваривания пищи начинается в полости рта, где пища измельчается в присутствии слюны, содержащей определенное количество слизи и фермент птиалин (по строению он напоминает амилазу — фермент, под воздействием которого происходит расщепление углеводов). В желудке в присутствии соляной кислоты и ферментов, а также за счет периодических сокращений гладкой мускулатуры съеденная пища превращается в пищевую кашицу — субстрат, вполне пригодный для дальнейшей обработки в тонком кишечнике. В отличие от организма человека соляная кислота в организме хищников вырабатывается только во время еды. В процессе эволюции у хищников выработалась привычка наедаться до отвала, когда предоставляется такая возможность, а потом отдыхать, пока не появится потребность поймать очередную добычу и съесть ее. Полное голодание в перерывах между поеданием значительного количества высококалорийной мясной пищи, несомненно, приносит пользу организму хищников — их пищеварительный тракт успевает отдохнуть и полностью освободиться от всех пищевых остатков. У людей обычно не бывает подобного периода полного отдыха между приемами пищи; вполне возможно, что пищевые остатки, обладающие канцерогенными свойствами, способствуют развитию злокачественных новообразований толстого кишечника. Кроме того, у хищников нет необходимости в постоянной выработке соляной кислоты в желудке. Таким образом, прерывистый режим питания хищников является существенным фактором сохранения их здоровья.
Из желудка пищевая кашица поступает в тонкий кишечник, где процесс дальнейшего расщепления пищи происходит под воздействием желчи, поступающей из печени и желчного пузыря, и целого ряда ферментов. Желчь и фермент липаза, который содержится в панкреатическом соке, необходимы для расщепления жиров; расщепление углеводов происходит под воздействием амилазы; для расщепления белков необходим трипсин. Амилаза и трипсин, так же как и липаза, вырабатываются в поджелудочной железе. Кроме того, в процессе переваривания пищи принимают активное участие бактерии, населяющие тонкий и толстый кишечник; бактерии помогают трансформировать пищу в ингредиенты, которые легко усваиваются организмом. Процесс усвоения (ассимиляции) питательных веществ из предварительно обработанной в желудке пищи начинается в верхних отделах тонкого кишечника и в основном заканчивается к тому моменту, когда пищевая кашица перемещается в толстый кишечник.
Основная функция толстого кишечника заключается в накоплении твердых пищевых остатков с их последующей эвакуацией. Важной составной частью процессов, происходящих в толстом кишечнике, является реабсорбция (т. е. обратное всасывание) воды и солей. Реабсорбция воды и солей значительно усиливает эффективность водно-солевого обмена.
У здоровых животных потребление пищи и воды происходит в соответствующих количествах и в определенном темпе. По той же причине эвакуация пищевых остатков и выделение жидкости также подчиняются заданному ритму и происходят в соответствующих объемах. В основном выделение (экскреция) жидкости происходит через почки, однако часть жидкости выделяется в составе каловых масс, определяя их мягкую консистенцию.