Vì cú ăn toàn bộ con mồi nên chúng cần một hệ thống tiêu hóa đặc biệt bao gồm dạ dày hai ngăn: dạ dày tuyến và màng mề. Khi một con cú ăn con mồi, đầu tiên con mồi đi vào dạ dày tuyến, nơi axit và enzym bắt đầu phân hủy chất béo, cơ và các cơ quan nội tạng của nó.
Sau đó, thức ăn được chuyển vào mề, về cơ bản hoạt động như một nơi chứa tất cả các vật chất mà axit trong dạ dày không thể tiêu hóa, chẳng hạn như lông, tóc, răng và xương. Phần còn lại của các mô được tiêu hóa một phần sau đó sẽ được lọc ra và tiếp tục đến ruột non, nơi các enzym tiếp tục phân hủy chúng, với các chất dinh dưỡng được hấp thụ vào cơ thể. Các mô được tiêu hóa một phần sau đó tiếp tục đi đến ruột già trước khi cuối cùng đi đến cloaca, nơi chúng được lưu trữ cùng với chất thải từ hệ thống tiết niệu. Chất thải được trộn với urê và cuối cùng được giải phóng khỏi cloaca qua lỗ thông hơi của cú.
Trong khi mọi việc đang diễn ra, chất khó tiêu vẫn còn lại trong mề, nơi nó được nén từ từ thành một viên có hình dạng và kích thước tương tự như mề. Sau khi mề thu gọn viên thức ăn này, viên thức ăn này sẽ quay trở lại dạ dày tuyến, nơi nó có thể được lưu trữ trong tối đa 10 giờ trước khi con cú cuối cùng sẽ trào ngược trở lại. Trong thời gian này, cú không thể ăn vì thức ăn viên chặn lối vào hệ tiêu hóa.
