Thức ăn mà động vật có vú ăn thay đổi tùy theo loại động vật có vú, mùa và môi trường. Động vật có vú có thể được phân loại thành động vật ăn thịt, động vật ăn cỏ và động vật ăn tạp. Động vật ăn thịt chủ yếu ăn thịt, động vật ăn cỏ chủ yếu ăn thực vật và động vật ăn tạp ăn cả hai.
Động vật ăn thịt được thiết kế để ăn mô động vật. Họ là những thợ săn giết và tiêu thụ các động vật khác hoặc là những người ăn xác thối tìm và tiêu thụ xác động vật. Mặc dù động vật ăn thịt có thể ăn thực vật nhưng chúng không thể tiêu hóa nó một cách dễ dàng. Chúng có hàm mở rộng và hạn chế cơ mặt. Chúng nuốt từng khối thức ăn mà không nhai, và dạ dày của chúng sẽ phân hủy thức ăn.
Động vật ăn cỏ được thiết kế để ăn và tiêu hóa thực vật. Chúng có cơ mặt phức tạp, với hàm không thể mở rộng. Động vật ăn cỏ ăn nhiều chất xơ khó tiêu, được gọi là động vật nhai lại, có dạ dày phức tạp để lấy chất dinh dưỡng từ thức ăn của chúng. Động vật ăn cỏ ăn chủ yếu là chất xơ có thể tiêu hóa được, được gọi là động vật không nhai lại, có dạ dày đơn giản với một buồng.
Động vật ăn tạp kết hợp thiết kế của động vật ăn thịt hoặc động vật ăn cỏ với sự thích nghi về thể chất cho phép chúng tiêu thụ các loại thức ăn khác. Gấu và gấu trúc có cấu tạo giải phẫu của động vật ăn thịt, nhưng chúng có thể tồn tại bằng chế độ ăn thực vật. Con người có cấu tạo giống động vật ăn cỏ nhưng đã phát triển khả năng ăn thịt.