Οι καρχαρίες τρέφονται με μια ποικιλία από θαλάσσια ζώα, όπως ψάρια, καλαμάρια, σφραγίδες, θαλάσσια λιοντάρια και θαλάσσιες χελώνες. Ορισμένα είδη καρχαριών είναι επίσης γνωστό ότι επιτίθενται στους ανθρώπους, αν και αυτές οι επιθέσεις είναι σχετικά σπάνιες.
Η θέση των καρχαριών στον ιστό τροφίμων ποικίλλει ανάλογα με το είδος. Μερικοί καρχαρίες, όπως ο μεγάλος λευκός καρχαρίας, είναι γενικοί θηρευτές που τρέφονται με μια μεγάλη ποικιλία λεία. Άλλοι καρχαρίες, όπως ο καρχαρίας φαλαινών, είναι εξειδικευμένοι θηρευτές που τρέφονται με ένα συγκεκριμένο τύπο θήρας.
Οι καρχαρίες είναι σημαντικοί θηρευτές στα θαλάσσια οικοσυστήματα επειδή βοηθούν στον έλεγχο των πληθυσμών των ειδών θηραμάτων τους. Αυτό με τη σειρά του συμβάλλει στη διατήρηση της ισορροπίας του οικοσυστήματος και εξασφαλίζει ότι υπάρχει αρκετό φαγητό για όλα τα είδη.