Sự khác biệt chính giữa động vật nhai lại và động vật không nhai lại là động vật nhai lại có dạ dày với bốn ngăn giải phóng chất dinh dưỡng từ thức ăn bằng cách lên men trước khi tiêu hóa. Hầu hết các loài động vật nhai lại, ngoại trừ lạc đà không bướu và lạc đà, có nướu cứng thay vì răng cửa trên và tất cả đều có móng guốc chẻ đôi.
Khi động vật nhai lại nhai và nuốt thức ăn của chúng, thức ăn sẽ đi vào dạ cỏ, là buồng đầu tiên của dạ dày. Các vi khuẩn có lợi trong dạ cỏ phân hủy chất xơ trong thức ăn, giải phóng protein, axit béo và vitamin B trước khi thức ăn chuyển đến lưới. Lưới ngăn không cho các mảnh thức ăn lớn di chuyển sâu hơn vào dạ dày, đưa các mảnh lớn trở lại dạ cỏ thành các khối giống như quả bóng. Con vật mang thức ăn lên men, hay còn gọi là cud, và nhai lại. Thức ăn đã được nhai kỹ sẽ đi từ lưới lọc đến vòi trứng và cuối cùng là dạ dày trước khi chuyển đến ruột non.