โคอาลากินใบยูคาลิปตัสเป็นอาหาร ฟันและระบบย่อยอาหารถูกพัฒนามาให้สามารถกินและย่อยใบยูคาลิปตัสได้ ใบยูคาลิปตัสมีสารอาหารน้อยมาก และยังมีสารที่มีพิษต่อสัตว์ แต่ระบบย่อยอาหารของโคอาลามีการปรับตัว ทำให้สามารถทำลายพิษนั้นได้ โคอาลามีอวัยวะที่ทำหน้าที่ในการย่อยไฟเบอร์ (ส่วนประกอบหลักของใบยูคาลิปตัส) ยาวมากถึง 200 เซนติเมตร ที่บริเวณอวัยวะนี้ จะมีแบคทีเรียที่ช่วยในการย่อยไฟเบอร์ให้กลายเป็นสารอาหารที่ดูดซึมได้ อย่างไรก็ตาม โคอาลามีการดูดซึมสารที่ได้จากการย่อยไฟเบอร์ไปใช้เพียงแค่ร้อยละ 25 ของที่มันกินไปเท่านั้น ส่วนน้ำในใบยูคาลิปตัสส่วนใหญ่ถูกดูดซึม ทำให้โคอาลาไม่ค่อยหาน้ำกินจากแหล่งน้ำ ส่วนใหญ่โคอาลากินใบยูคาลิปตัสประมาณวันละ 2,000 ถึง 5,000 กรัม โดยปกติมันจะนอนถึง 16–24 ชั่วโมงต่อวัน เพื่อรักษาพลังงานไว้ ทำให้โคอาลาวิวัฒนาการตัวเองให้มีสมองขนาดเท่ากับมะเขือเทศหนึ่งผลเท่านั้น[5]

อย่างไรก็ตาม ใบของยูคาลิปตัสมีความเหนียวมาก ทำให้โคอาลาต้องใช้การเคี้ยวในแต่ละครั้งอยู่เป็นเวลานานกว่าจะกลืนลงไป โดยอาจจะเคี้ยวมากถึง 16,000 ครั้งต่อวัน ทำให้โคอาลาตัวที่มีอายุมาก ฟันจะสึกหมดปาก[6]