A terre, le pétrel géant est principalement charognard et se nourrit de cadavres de manchots, de phoques, de cétacés et d'autres pétrels. Ces animaux se disputent en général vivement les charognes et les plus forts se nourrissent en premier. Une fois le festin terminé, les autres espèces plus petites - skuas, goélands et chionis - prennent leur tour. Le pétrel géant s'attaque également aux animaux affaiblis, et en particulier les manchots. En mer, il se nourrit de crustacés, poissons et calmars.

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Même s'ils sont plus trapus que les albatros, les pétrels géants restent de très bons voiliers, capables de réaliser de grands déplacements.