Kreeka mütoloogias on Demeter – koos Hadese, Hera, Hestia, Poseidoni ja Zeusiga – üks titaanide Cronuse ja Rhea lastest. Teda peetakse taimestiku, viljakuse ja saagikoristuse patrooniks ning tema vaste Rooma mütoloogias on Ceres, kelle nimest tuleneb sõna teravili. Demeter on seotud Eleusiini müsteeriumitega, usuliste riitustega, mida peeti Eleusises Demeteri auks.
Demeteri lapsed on Persephone koos Zeusiga, keda Rooma mütoloogias kutsutakse Proserpiiniks, ja Arion koos Poseidoniga. Tuntuim lugu Demeterist puudutab tema tütre Persephone’i, keda kutsutakse ka Koreks, röövimist Hadese poolt. Päikesejumal Helios nägi, et Persephone viidi minema ja rääkis Demeterile. Kurvastusega lahkus ta Olümposest oma tütart otsima ja kaotas huvi elusolendite kasvamise vastu ning maailm muutus külmaks ja viljatuks.
Lõpuks veenis Demeter Zeusi sekkuma, sest ta nägi, et Demeter peab Olümposele tagasi pöörduma, et Maa saaks uuesti viljakuse. Kuid tema otsus oli see, et Hades pidi Persefonest loobuma, välja arvatud juhul, kui too oli mingil viisil nõustunud oma kohalolekuga allilmas.
Selgus, et Hades pettis Persephonet granaatõuna sööma ja kuna ta sõi neli seemet – kogus varieerub erinevates ütlustes –, isegi kui ta ema juurde tagastati, peab ta igal aastal neli kuud allilma jääma. Nii et igal aastal on tema ema süda murtud ja ta tõmbab oma tähelepanu uuesti tagasi ning see seletab istutamise, saagikoristuse ja seejärel kevade ja uute kasvude naasmise tsüklit.
Seda müüti jutustatakse vene helilooja Igor Stravinski melodraamas Perséphone koos prantsuse autori André Gide’i tekstiga. Stravinski vaatas seda kui sümfoonilist balletti. Müüdist on mitu maali, sealhulgas Lord Frederic Leightoni “Persephone tagasitulek”.
Ceres on suurima peavöö asteroidi nimi, esimene avastatud asteroid, samuti Veenuse pinnal oleva munakujulise tunnuse nimi Ceres Corona. Asteroidi Ceres avastas 1801. aasta uusaastapäeval Giuseppe Piazzi. Demeter on maavärinat ennustava satelliidi nimi ja Veenusel on ka Demeter Corona.