Demeter oli sadonkorjuun ja maanviljelyksen jumalatar. Demeterin tunnettuihin juhliin kuuluivat Eleusiin mysteerit ja vain naisille kuuluvat Thesmoforia-juhlat. Demeter identifioitiin toisinaan myös Kybelen kanssa. Kybele oli vähäaasialainen äitijumalatar, jonka valtapiiriin kuuluivat hedelmällisyys, elinvoima, eläimet, kasvit sekä ihmisten luoma yhteiskunta. Hänen kulttimenoihinsa kuuluivat erottamattomasti ekstaattinen tanssi ja erilaiset lyömäsoittimet, ja hänen seuraajiaan olivat mm. korybantit (kr. korybantes), jotka tunnettiin erityisesti villistä tanssista ja musisoinnista. Kybele identifioitiin kreikkalaisessa maailmassa myös Rheaan.
Demeterin tytär oli Kore eli Persefone, jonka Haades ryösti vaimokseen maan alle. Demeter vaelsi pohjattomassa surussa etsien tytärtään ja päätyi Eleusiin hallitsijan Keleuksen luo vanhan naisen hahmossa. Keleus otti hänet huolehtimaan pojistaan Triptolemoksesta ja Demofonista. Demeter halusi kiitollisena ystävällisyydestä tehdä Demofonin kuolemattomaksi, voiteli lapsen taikavoiteella ja öisin poltti pois kuolematonta sielua. Eräänä yönä äiti, Metaneira, näki lapsensa liekkien keskellä ja parkaisi kauhuissaan, eikä Demeter jatkanut enää lapsen tekemistä kuolemattomaksi ja niin Demofon kuoli. Demeter paljasti jumalallisen henkilöllisyytensä ja opetti toiselle pojalle, Triptolemokselle, maanviljelyn salat.
Demeterin etsiessä tytärtään hän ei pitänyt huolta enää luonnon kukoistuksesta. Kaikki kuihtui. Tästä syystä Zeus sai Haadeksen taipumaan siihen, että Haades palauttaisi Persefonen takaisin maan pinnalle äitinsä luo. Persefone oli kuitenkin ehtinyt syömään Haadeksen luona, ja siksi hän sai viettää maan päällä ainoastaan osan vuodesta. Kun Persefone on maan päällä, luonto kukoistaa ja on vehreä.