消化管縱向在體腔中心運作，穿過隔膜，形成管壁的肌肉層，可改善蠕動和消化功能。消化道分為口腔、口腔、喉嚨、食道、沙囊、胃、腸和肛門等部分。嘴巴可以從嘴裡翻出來，食物被攝入。咽部是肌肉發達的，肌肉收縮，咽腔擴大以幫助喂養。咽部外有單細胞咽腺，分泌粘液和蛋白酶，具有潮濕的食物，并具有初始消化作用。後咽部與短而薄的食道相連，食道壁上有食道腺體，分泌鈣并中和酸性物質。食道後面是一個肌肉沙囊（胃囊），襯有厚厚的角膜，用于研磨食物。從口到沙囊是由外胚層形成的，外胚層屬于前胚層。沙囊後的消化道的一段富含微血管，多腺體，稱為胃。胃前有一圈胃腺，其功能類似于咽腺。在胃後的第15個身體段左右，消化管擴大形成腸道，其背中央凹陷處凹陷成盲通道（斑疹傷寒），增加消化吸收面積。消化和吸收功能主要在腸道中進行。内髒膜腸壁的最外層專門形成黃色細胞。從第26個身體節段開始，一對錐形盲腸（caeca）在腸道兩側向前突出，分泌多種酶，是重要的消化腺。胃和腸來自内胚層，屬于中腸。後腸短，在消化管後部占20多個體段，沒有盲通道，沒有消化功能。使用身體外的開口。蚯蚓的消化系統由較發達的消化管和消化腺組成，由口腔、咽部、食道、囊、沙囊、胃、小腸、盲腸、直腸和肛門組成。
嘴和咽形成蚯蚓的進食路線，嘴是嘴内側的擴充部分，較短，位于口周囊的腹側，僅占據第二或第一至第二體段。腔壁很薄，腔内沒有下颚和牙齒，咀嚼食物是不可能的，但它具有接收和吸食的效果。
口腔後面是咽部，咽壁有一個更發達的肌肉層，向後延伸到大約第六個身體節點。口腔内膜和咽部上皮覆寫有角質層。咽部外側有許多與體壁相連的桡骨肌肉，咽腔或外翻的擴張或收縮是通過肌肉的收縮來完成的，這便于蚯蚓進食。是以，蚯蚓一般喜歡吞咽濕潤、柔軟的食物，而幹燥、大而硬的食物則比較難吃。一些大型陸生蚯蚓，如環毛屬和異脂蚯蚓屬的蚯蚓，在咽部的背壁上有一個灰白色的葉狀腺體，咽腺分泌含有蛋白酶和澱粉酶的消化液。可以看出，除了進食和儲存食物的功能外，咽部還具有消化作用。
咽部的後部是狹窄而長的管狀食道，其中一對或幾對鈣腺位于食道兩側，這是由食道倒壁形成的腺體，分泌鈣以減少随食物進入體内的多餘鈣，并通過控制離子的濃度來維持體液和血液的酸堿平衡。
囊是食道後面的一個擴大的薄壁囊。它具有暫時儲存和保濕，軟化食物的功能，也具有一定的過濾作用，還可以消化一些蛋白質。有些物種缺乏囊和沙囊。
囊後是堅硬的，球形或橢圓形的沙囊，即所謂的"胃"。有些蚯蚓隻有1個沙囊，占據1個或更多的體段。通常陸生蚯蚓有沙囊。沙囊有一個非常發達的肌肉壁，其内壁有一個堅硬的角質層。沙囊腔内常有沙粒，因為沙囊的肌肉收縮蠕動，食物可以不斷擠壓，再加上堅硬的角膜和沙粒的磨碎，食物會逐漸變小、破碎，最後變成漿狀的食糜，容易吸收。沙囊的存在是蚯蚓适應土壤中生命的結果。在沙囊之後，有一個狹窄的多腺管，稱為胃（被心髒和精囊包圍，有時稱為小腸）。因為胃壁上有可以分泌澱粉酶和蛋白酶的腺體，是以胃是蚯蚓的重要消化器官。
緊随胃後是一個大而長的消化管，稱為小腸，有時稱為大腸，這是一個大而長的消化管。管壁較薄，最外層是黃細胞形成的腹膜内髒層，中間層的外側是縱向層，内側是環肌層，最内層是小腸上皮層。這些上皮細胞由顆粒狀和富含液泡的分泌細胞和長圓錐形消化細胞組成，這些消化細胞分泌含有多種酶的消化液并吸收消化的營養物質。小腸沿着背中線凹陷形成盲通道，有助于小腸的消化和吸收。大多數食物在腸道中被消化和吸收。
小腸後端狹窄而薄壁的部分是直腸，一般沒有消化作用，其功能是将消化吸收的食物殘渣轉化為蠕蟲糞便，通過此進入肛門排洩體。（圖檔來源：CFP）