Après la déglutition, les aliments passent par l'oesophage et atteignent l'estomac, qui a un volume très faible, si l'on considère la taille du cheval.

Il représente 8 à 9 % de l'ensemble du tube digestif soit 15 à 18 litres de volume.

L'estomac commence par le cardia, qui correspond à l'entrée de celui-ci et se termine au niveau du pylore.

La partie resserrée que constitue le cardia et qui est propre au cheval, rend le vomissement impossible.

Ce dispositif anatomique empêche tout reflux des aliments vers l'oesophage, ainsi lorsqu'on pense qu'un cheval vomit, il s'agit en fait de déchirures qui ont lésé les parois stomacales.

De ce fait, le « vomissement » constitue un symptôme particulièrement grave, qui précède généralement la mort du cheval par la rupture de l'estomac.

La vidange de l'estomac est continue et se composé de plusieurs zones, dont la fundique (ou glandulaire) qui est sécrétrice d'acide chlorhydrique.

Les aliments y séjournent entre 2 à 8 heures selon la composition et la ration, en précisant qu'un gros repas est évacué plus vite qu'un petit, et que le fourrage y séjourne moins longtemps, que les aliments composés et concentrés.

L'estomac est le principal lieu dans la pré-digestion des protéines.

En effet, la production d'acide chlorhydrique est indispensable à l'activation de la pepsine qui est l'enzyme préparatrice pour la digestion des protéines.

Même si le pH de l'estomac varie, il présente des valeurs peu acides, permettant le développement de la flore microbienne, qui active la dégradation d'une partie des glucides.

L'estomac du cheval peut contenir des parasites perturbant la digestion, ce sont les gastérophiles, les habronèmes et les trichostrongles.