抹香鲸主食大型头足类，尤其是大王乌贼和巨枪乌贼，每日消耗约1吨食物。其牙齿仅存于下颌，用于咬合而非咀嚼，猎物通常整只吞下。胃容物分析显示，偶尔也摄食鲨鱼、鳐鱼和底栖鱼类。抹香鲸的食性与其潜水能力相关，深潜时依赖声呐定位猎物。其肝脏储存大量角鲨烯以调节浮力，适应长时间下潜。食物短缺时，可代谢脂肪储备，导致龙涎香（肠道分泌物）产生。人工饲养中，需模拟深海环境并提供活体猎物。