Tiêu hóa ở miệng
Hàm răng của động vật nhai lại phù hợp với bứt cỏ và nghiền thức ăn. Ở trâu, hàm trên có tầm sừng thay cho răng cửa và răng nanh, rặng cạnh hàm và răng hàm. Hàm dưới có răng cửa và răng nanh giống nhau, có tác dụng tì cỏ vào tấm sừng hàm trên. Giữa răng của, răng nạnh với răng cạnh hàm, răng hàm có khoảng trống tạo thuận lợi cho chuyển động của cỏ. Răng cạnh hàm và răng hàm có các gờ nổi trên bề mặt răng, nhờ đó mà khi hàm chuyển động cỏ bị nghiền nát.

Khớp hàm cùng với cơ cắn và cơ bướm lớn tạo ra các chuyển động sang hai bên có tác dụng trong nhai, nghiền nát cỏ.
Tiêu hóa thức ăn ở dạ dày và ruột
Dạ dày của động vật nhai lại phân hóa thành 4 ngăn: dạ cỏ, dạ tổ ong, dạ lá sách và dạ múi khế. Dạ múi khế là dạ dày chính thức, 3 ngăn còn lại là do thực quản phát triển thành.



Dạ cỏ là nơi chứa cỏ. Tại đây cỏ được làm ấm, làm ẩm, làm mềm và được hệ vi sinh vật sống cộng sinh tiêu hóa. Hệ vi sinh vật trong dạ cỏ tiết ra các enzim tiêu hóa các chất dinh đưỡng trong cỏ. Đặc biệt là vi khuẩn trong dạ cỏ tiết ra enzim xenlulaza phân giải xenlulôzơ thành các axít hữu cơ (axit axetic, axit butilic,...).

Từ dạ cỏ thức ăn được chuyển sang dạ tổ ong theo từng búi nhỏ và được ợ lên miệng để nhai lại khi động vật nghỉ ngơi. Cỏ được nhai lại rất kĩ và được nghiền nhỏ với nhiều nước bọt. Thức ăn sau khi nhai lại được đưa xuống dạ lá sách. Dạ lá sách hấp thu bớt nước và chuyển thức ăn xuống dạ múi khế.

Quá trình tiêu hóa thức ăn ở dạ múi khế và ruột non giống như người.

Vi sinh vật có trong thực ăn từ dạ cỏ xuống lá nguồn bổ sung protein quan trọng cho nhu cầu của động vật.

Ruột của động vật ăn thực  vật rất dài tạo điều kiện cho quá trình tiêu hóa và hấp thu thức ăn hiệu quả cao. Ruột dài thích nghi với thức ăn thực vật nghèo dinh dưỡng và khó tiêu hóa.

Mạnh tràng (ruột tịt) của động vật nhai lai rất phát triển và có hệ vi sinh vật sống cộng sinh. Các chất dinh dưỡng đơn giản tạo ra trong ruột tịt được tế bào niêm mạc ruột tịt hấp thu.

Ở động vật nhai lại, nhu cầu cung cấp prôtêin từ thức ăn thấp hơp với các động vật khác. Nhu cầu proteịn thấp là do có nguồn protein do vi sinh vật cung cấp, mặt khác động vật nhai lại tận dụng triệt để nguồn nitơ trong urê. Urê đi theo đường máu vào tuyến nước bọt. Urê trong nước bọt lại được vi sinh vật trong dạ dày sử dụng để tổng hợp các hợp chất chứa nitơ mà chủ yếu là protein, cung cấp cho cơ thể động vật.