Στην ελληνική μυθολογία, η Δήμητρα – μαζί με τον Άδη, την Ήρα, την Εστία, τον Ποσειδώνα και τον Δία – είναι ένα από τα παιδιά των Τιτάνων Κρόνος και Ρέας. Θεωρείται προστάτιδα της βλάστησης, της γονιμότητας και της συγκομιδής και ο αντίστοιχος της στη ρωμαϊκή μυθολογία είναι η Ceres, από το όνομα της οποίας παίρνουμε τη λέξη δημητριακά. Η Δήμητρα συνδέεται με τα Ελευσίνια μυστήρια, θρησκευτικές τελετές που γιορτάζονταν στην Ελευσίνα προς τιμήν της Δήμητρας.
Τα παιδιά της Δήμητρας είναι η Περσεφόνη με τον Δία, που ονομάζεται Προσερπίνη στη ρωμαϊκή μυθολογία, και ο Αρίων με τον Ποσειδώνα. Η πιο γνωστή ιστορία για τη Δήμητρα αφορά την απαγωγή της κόρης της Περσεφόνης —που ονομάζεται επίσης Κόρη— από τον Άδη. Ο Ήλιος, ο θεός του Ήλιου, είδε την Περσεφόνη να παρασύρεται και το είπε στη Δήμητρα. Με θλίψη, άφησε τον Όλυμπο για να ψάξει για την κόρη της και έχασε το ενδιαφέρον της για την ανάπτυξη των ζωντανών όντων και ο κόσμος έγινε κρύος και άγονος.
Η Δήμητρα έπεισε τελικά τον Δία να παρέμβει, γιατί είδε ότι η Δήμητρα έπρεπε να επιστρέψει στον Όλυμπο για να ανακτήσει η Γη την καρποφορία της. Αλλά η κρίση του ήταν ότι ο Άδης έπρεπε να εγκαταλείψει την Περσεφόνη, εκτός αν είχε συναινέσει με κάποιο τρόπο στην παρουσία της στον κάτω κόσμο.
Αποδείχθηκε ότι ο Άδης ξεγέλασε την Περσεφόνη να φάει λίγο ρόδι και επειδή έτρωγε τέσσερις σπόρους – η ποσότητα ποικίλλει σε διαφορετικές ειδήσεις – ακόμα και όταν την επέστρεψαν στη μητέρα της, πρέπει να παραμένει στον κάτω κόσμο τέσσερις μήνες κάθε χρόνο. Έτσι, κάθε χρόνο, η καρδιά της μητέρας της ραγίζει και αποσύρει ξανά την προσοχή της, και αυτό εξηγεί τον κύκλο της φύτευσης, της συγκομιδής και στη συνέχεια η εποχή της ερήμωσης πριν από την άνοιξη και την επιστροφή της νέας ανάπτυξης.
Αυτός ο μύθος αφηγείται στο μελόδραμα Περσεφόνη του Ρώσου συνθέτη Ιγκόρ Στραβίνσκι με ένα κείμενο του Γάλλου συγγραφέα André Gide. Ο Στραβίνσκι το έβλεπε σαν ένα συμφωνικό μπαλέτο. Υπάρχουν αρκετοί πίνακες του μύθου, συμπεριλαμβανομένου του «The Return of Persephone» του Λόρδου Frederic Leighton.
Ceres είναι το όνομα του μεγαλύτερου αστεροειδούς της κύριας ζώνης, του πρώτου αστεροειδούς που ανακαλύφθηκε, καθώς και ενός ωοειδούς στοιχείου στην επιφάνεια της Αφροδίτης που ονομάζεται Ceres Corona. Ο αστεροειδής Ceres ανακαλύφθηκε την Πρωτοχρονιά του 1801 από τον Giuseppe Piazzi. Η Δήμητρα είναι το όνομα ενός δορυφόρου πρόβλεψης σεισμών, και υπάρχει επίσης μια Δήμητρα Κορώνα στην Αφροδίτη.