水蛭的消化系统十分完善，由口、口腔、咽、食道、嗦囊、 肠、直肠和肛门等部分组成。
口腔内有三个顎.顎上有角质纵幡，幡上各具一列细齿，吸 血时用前吸盘紧吸宿主的皮肤，然后由顎上齿锯开一个“Y”形 的伤口，进行吸血，在吸血的同时，咽腺（又称唾液腺）可以分 泌抗凝血素（又称水蛭素），注入伤口防止宿主血液凝固。
口腔下接肌肉质的咽，咽壁周围有发达的肌肉，以利于抽吸 血液。咽后为一短的食道，末端通入大的嗦囊，嗦囊共有11对, 末对最长，因嗦囊容量大，故吸血量可超过其体重2〜10倍。嗦囊之后是肠，肠是食物消化的主要场所。水蛭的消化道中主要是肽链外切酶（很少有淀粉酶、脂肪酶及肽链内切酶），因此消化 缓慢，即使每年只取一次血，也不会饿死。肠后为短的直肠，以肛门开口在后吸盘前背面。
水蛭的排泄器官亦称为后肾，后肾是由17对肾管构成的， 位于身体的中部，每节有1对。由于水蛭真体腔的退化，其后肾埋于结缔组织中，肾内端为具纤毛的肾口，并伸入体腔管中。肾口后是一个非纤毛的肾囊，囊后为肾管，肾管中的尿液通过肾孔排出体外。
水蛭的排泄系统对维持身体的水分及盐分平衡有重要作用。 在干燥环境中，即使表皮分泌大量的黏液也不能有效地控制水分 的丧失。如医蛭在相对湿度80%,温度22°C时，经4〜5天体内 水分减少到20%,再持续下去就会死亡。一旦放回水中，又可复活。
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