Cá mập voi là loài ăn bộ lọc, có nghĩa là chúng ăn một lượng lớn động vật giáp xác nhỏ, sinh vật phù du và các sinh vật nhỏ khác. Chúng có cấu trúc bộ lọc thụ động chuyên biệt trong miệng cho phép nước biển đi qua và lọc bỏ thức ăn.
Cho ăn bằng bộ lọc là phương pháp cho ăn giống như ngao, nhuyễn thể, bọt biển, sứa, cá đuối, cá voi và một số loài cá mập khác. Ngoài ra, nhiều loài cá ăn đáy hoặc cá kiếm ăn là thức ăn lọc và đóng một vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh chuỗi thức ăn và chất lượng nước của đại dương. Menhaden Đại Tây Dương là một loại cá trích lọc bốn gallon nước mỗi phút, loại bỏ một lượng lớn sinh vật phù du khỏi nước đại dương hàng ngày.
