蚯蚓的消化系統是由較發達的消化管道和消化腺組成。消化管道即由口腔、咽、食道、嗦囊、砂囊、胃、腸(小腸、盲腸、直腸)、肛門所構成,但基本上就是從口延伸至肛門的管道。口腔為口內側的膨大處,較短,位於圍口囊的腹側,只佔有第二或第一至第二體節。腔壁很薄,腔內無顎和牙齒,不能咀嚼食物,但有接受、吸吮食物的作用。口腔之後為咽,咽壁具有很厚的肌肉層,它向後延伸到約第六體節處。口腔內壁和咽的上皮均覆蓋有角質層。咽外部具有很多輻射狀的肌肉與體壁相連,咽腔的擴大或縮小或外翻均靠肌肉的收縮來完成,
緊接咽後部的細管即為食道。水棲蚯蚓,食道具有鈣腺,其形態、數量和位置常隨種類而異。鈣腺也是分類上的重要依據之一。通常鈣腺系食道壁左右兩側突出的一對或多對囊狀腺體。業已證明,鈣腺在酸鹼度調節中具有重要的作用。它能維持消化系統的正常機能,穩定氫離子濃度,有助於消化酶和消化道內共生的有益微生物的活動,
嗦囊為食道之後一個膨大的薄壁囊狀物。它有暫時貯存和濕潤、軟化食物的功能,也有一定的過濾作用,還能消化部分蛋白質。某些種類缺乏嗦囊和砂囊。
在嗦囊之後,緊接的是堅硬而呈球形或橢圓形的砂囊,即所謂的“胃”。有些蚯蚓僅具 1 個砂囊,占 1 或多個體節。通常陸棲蚯蚓均具砂囊。砂囊具有極發達的肌肉壁,其內壁具有堅硬的角質層。在砂囊腔內常存有砂粒。因砂囊的肌肉強收縮、蠕動,可使食物不斷地受到擠壓,加上堅硬的角質膜和砂粒的研磨,食物便逐漸變小、破碎,最後成為漿狀食糜,便於吸取。砂囊的存在,是蚯蚓為適應在土壤中生活的結果。
胃之後緊接一段膨大而長的消化管道是小腸,有時又稱為大腸。其管壁較薄,最外層為黃色細胞形成的腹膜髒層,中層外側為縱肌層,內側為環肌層,最內層為小腸上皮。這些上皮細胞由富有顆粒及液泡的分泌細胞和長形、錐狀的消化細胞組成,可以分泌含有多種酶類的消化液,並吸收消化後的營養。小腸沿背中線凹陷形成盲道,這有助於小腸的消化和吸收。但水棲種類無此構造。大部分的食物消化和吸收都在腸中進行。
環毛蚓屬的種類,