Kałamarnice są drapieżnikami mięsożernymi, które żerują głównie na rybach, skorupiakach i innych kalmarach. Ponieważ kalmary różnią się znacznie pod względem wielkości - niektóre gatunki mają mniej niż 1 cal długości, podczas gdy inne przekraczają 30 stóp długość - ich specyficzne preferencje żerowania różnią się znacznie między poszczególnymi gatunkami. Niektórzy polują na kałamarnice, ścigając swoją zdobycz, podczas gdy inni chowają się i czekają, aż przepłyną obok nich jedzenie.
Kałamarnicy chwytają zdobycz z ich mackami. Każda macka jest pokryta tysiącami małych dysków ssących, które pomagają istotom uchwycić ich śliską zdobycz. Gdy ofiara zostanie bezpiecznie złapana, ciągnie pokarm w kierunku dziobów. Dzioby podrywają ofiarę na małe kawałki, pozwalając kałamarnicom połknąć jedzenie. Większość gatunków ma gruczoły jadowe umieszczone w głowach wraz z kanałami prowadzącymi do dzioba. Ten jad jest używany do unieszkodliwiania zdobyczy, a także do obrony.
Chociaż przypominają one kalmary i nazywane są "wampirzymi kałamarnicami", gatunek znany jako Vampyroteuthis infernalis w ogóle nie jest kałamarnicą. Odpowiednio, te wyjątkowe głowonogi mają inną dietę niż prawdziwi kałamarnicy. Wampiryczne kalmary konsumują małe kawałki materii organicznej, która dryfuje w dół do ciemnych głębin, w których żyją, zamiast polować na żywą zdobycz.
