Ein Seestern dreht seinen Magen um, um Nahrung zu sich zu nehmen, die zu groß ist, um durch seine kleine Mundöffnung zu passen. Indem er seinen Magen um einen Gegenstand wickelt oder ihn in eine Schale steckt, wird ein Seestern verdaut seine Nahrung von außen und produziert eine Aufschlämmung, die es in seinen Körper zieht, wenn es seinen Magen zurückzieht. Die Nahrung gelangt dann in seinen Pylorusmagen, der immer in seinem Körper verbleibt.
Seesterne besitzen zwei Mägen: den Herzmagen und den Pylorusmagen. Der Herzmagen wird ausgestoßen, um große Nahrungsmittel zu verdauen. Der Verdauungsprozess endet im Pylorusmagen.
Seesterne haben Heißhunger, ihre Größe und Reife hängen nicht von ihrem Alter, sondern von ihrer Ernährung ab. Ein Seestern ernährt sich von Muscheln, Venusmuscheln, Austern und anderen Muscheln, befestigt ein paar Saugnäpfe an der Schale seiner Beute und übt dann einen langen, langsamen, kontinuierlichen Zug aus, um die Schale aufzubrechen. Es wurde sogar beobachtet, wie große Seesterne kleine Fische fraßen. Einige Seesterne ergänzen ihre Nahrung mit Korallen und mit Algen oder Nahrungspartikeln im Wasser.
Die einzigartige Fähigkeit des Seesterns, seinen Magen nach dem Auswurf zurückzuziehen, wurde mit einem bestimmten Neuropeptid in Verbindung gebracht. Neuropeptide sind Moleküle, die die Neuronen des Gehirns verwenden, um miteinander zu kommunizieren. Interessanterweise ist dieses spezielle Neuropeptid evolutionär mit dem menschlichen Neuropeptid verbunden, das für die Regulierung von Erregung und Angst verantwortlich ist.