Una stella marina rovescia lo stomaco per consumare cibo troppo grande per adattarsi attraverso la sua bocca piccola. avvolgendo lo stomaco attorno a un oggetto o inserendolo in una conchiglia, una stella marina esternamente digerisce il suo cibo, producendo una sospensione che si attira nel suo corpo mentre si ritira lo stomaco. Il cibo passa poi nel suo stomaco pilorico, che rimane sempre nel suo corpo.
Le stelle marine possiedono due stomaci: lo stomaco cardiaco e lo stomaco pilorico. Lo stomaco cardiaco viene espulso per digerire alimenti di grandi dimensioni. Il processo digestivo termina nello stomaco pilorico.
Le stelle hanno appetiti famelici, le loro dimensioni e la loro maturità non dipendono dalla loro età ma dalla loro dieta. Una stella marina si nutre di cozze, vongole, ostriche e altri bivalvi, allacciando un paio di ventose al guscio della preda e poi esercitando una lunga, lenta, continua spinta per forzare l'apertura del guscio. Le grandi stelle marine sono anche state testimoni di aver mangiato piccoli pesci. Alcune stelle marine integrano la loro dieta con coralli e con alghe o particelle di cibo nell'acqua.
L'esclusiva capacità del pesce stella di ritrarre lo stomaco una volta espulso è stato collegato a un particolare neuropeptide. I neuropeptidi sono molecole che i neuroni del cervello usano per comunicare tra loro. È interessante notare che questo particolare neuropeptide è evolutivamente legato al neuropeptide umano che è responsabile della regolazione dell'eccitazione e dell'ansia.
