Насколько мы можем судить, дельфины питаются главным образом рыбой. Их длинные пасти с острыми зубами специально созданы для того, чтобы поймать рыбу, удержать ее и скорее перерезать, чем разжевать или растереть. Зубы имеют коническую форму и со временем становятся уплощенными на концах, как бы усеченными. У дельфинов нет зубов для перетирания пищи, подобных коренным зубам человека.
Наблюдая захватывание и заглатывание пищи дельфинами, можно заметить, что они хватают рыбу зубами поперек, а затем поворачивают ее языком так, чтобы продольная ось тела рыбы шла параллельно продольной оси их тела. 

Смыкая челюсти, они раздавливают рыбу и, очевидно, придают ей цилиндрическую форму. Благодаря этому рыба может пройти над освобожденной и лежащей горизонтально гортанью в пищевод.22Вода, попадающая с рыбой, выжимается при помощи сфинктера глотки, так что животное не обязательно должно глотать соленую морскую воду. До сих пор не ясно, усваивают ли дельфины соленую воду, и если нет, то как в их организм попадает пресная вода. Может быть, источником ее служит лимфа или ткани рыбы?23
Через пищевод пища попадает в желудок, который, как и у жвачных, состоит из четырех отделов. Стенки первого отдела, а также прилежащего к нему участка пищевода состоят из наружного продольного мышечного слоя и внутреннего циркулярного. 

По-видимому, функция первых двух отделов заключается в том, чтобы почти полностью переваривать рыбу, а не образовывать жвачку, как у жвачных. (У последних жвачка, образованная из травы, отрыгивается и вновь пережевывается.) Мы не обнаруживали в фекалиях дельфинов целых частей рыбы, но отрыгнутые рыбьи кости, и в частности позвонки, находили в бассейне ежедневно. Чешуя, жабры и все другие части перевариваются полностью.
Естественной пищей дельфинам служит целая рыба. Очевидно, их организму необходима жирная рыба; в противном случае разовьется авитаминоз. Судя по опыту Морской студии, в которой дельфины содержатся уже в течение пятнадцати лет, подходящей пищей для них служат маслюк, макрель, таранка и сельдь. Едят ли они в естественных условиях растения, не известно.
Рыба, минуя гортань, попадает в пищевод и отсюда в первый отдел желудка, в котором она задерживается. Этот отдел представляет собой очень большой мешок, выстланный изнутри белой и гладкой слизистой.
На месте перехода пищи из первого отдела желудка во второй пищеварительный тракт суживается, но тем не менее может растягиваться. 

Очевидно, между этими двумя отделами нет истинного сфинктера. Пища, по-видимому, может отрыгиваться даже из второго отдела желудка. Второй отдел примечателен тем, что внешне он выглядит как шар, а на ощупь кажется наполненным мягкой резиновой тканью и даже напоминает резиновый мяч. Стенка его изнутри красная, состоит в основном из трабекул и лакун, идущих во всех направлениях. 

Снаружи лежит мышечный слой.
Второй и третий отделы соединены небольшим узким каналом длиной 65 миллиметров и диаметром около 10 миллиметров с очень хорошо развитой кольцевой мускулатурой, которая, очевидно, может действовать как настоящий сфинктер. Эта маленькая трубка, по-видимому, аналогична привратнику желудка человека.
Третий отдел желудка имеет необыкновенно гладкую стенку с углублениями. На беловатом фоне этой стенки видны мелкие серые точки.
Из третьего отдела желудка в четвертый ведет чрезвычайно узкий проход, диаметром всего лишь 6 миллиметров. Мышечная стенка его снаружи покрыта очень мощным слоем фиброзной ткани.
Четвертый отдел желудка заполнен желтой желчью. (Его содержимое издает запах, типичный для верхних участков кишечника.) Этот отдел соответствует нашей двенадцатиперстной кишке. Изнутри вокруг маленького входного отверстия лежит ярко-красное кольцо, от которого отходят четыре полоски такого же цвета, идущие вниз по стенке. В четвертый отдел впадают проток поджелудочной железы и желчный проток. Суживаясь, он переходит в типичный тонкий кишечник, но истинного сфинктера у его выхода нет.
Кишечник представляет собой тонкую эластичную трубку с типичными для млекопитающих мышечными стенками. По направлению к нижнему концу диаметр кишечника как будто несколько увеличивается. Однако ни слепой кишки, ни червеобразного отростка у дельфинов нет. Весь кишечник прикреплен к задней брюшной стенке общей брыжейкой; никаких карманов или сумок брюшина не образует. Четыре отдела желудка прикрепляются в основном к нижней части диафрагмы длиной около 60 сантиметров.
Кишечник оканчивается небольшой прямой кишкой со слабыми и тонкими мышечными стенками и небольшим анальным отверстием, которое открывается в анально-мочеполовую щель у самок и в анальную щель у самцов.
Экскременты выходят в воду либо в жидком виде, либо в виде длинных нитей. Иногда они всплывают, а иногда тонут. 

О чем говорят различия в количестве, форме, цвете и консистенции экскрементов у дельфинов, точно не установлено.
Дельфинам не приходится поддерживать тело в вертикальном положении в гравитационном поле. Поэтому топография кишечника обусловлена исключительно его функцией.
Неизбежность смещений желудка при резких дыхательных движениях обусловила прикрепление трех первых отделов желудка к диафрагме при помощи связок — утолщений париетального и висцерального листков брюшины.
Четыре отдела желудка богато васкуляризированы: видны довольно крупные артерии, идущие преимущественно ко второму отделу. Детали кровоснабжения и иннервации отделов желудка необходимо уточнить в будущих исследованиях; некоторые имеющиеся в литературе старые описания не вполне ясны.
Очевидно, переваривание пищи происходит главным образом в первом и втором отделах желудка. Вероятно, в первом отделе пища размягчается, а во втором происходит ее измельчение и обработка пищеварительными соками.