海星是典型的杂食性动物，食谱涵盖双壳类（如蛤蜊、牡蛎）、甲壳类（如螃蟹、虾类）、珊瑚虫以及有机碎屑。部分大型海星（如多棘海盘车）甚至捕食小型鱼类。食物选择具有季节性，繁殖期优先摄取高蛋白猎物以保证生殖需求，非繁殖期则以底栖藻类为主。

海星的摄食行为受环境因素调控。水温升高会增强其代谢速率，导致捕食频率增加；污染物（如重金属）积累则可能引发摄食异常。此外，人工饲养海星需模拟自然食物链，提供活体贝类或冷冻饵料，单纯投喂颗粒饲料会导致营养不良。