Trước khi được sử dụng, các chất dinh dưỡng trong thức ăn phải được chuyển hóa thành dạng đơn giản mà các tế bào trong cơ thể có thể hấp thu. Quá trình này có thể mất từ một đến ba ngày, bắt đầu từ khoang miệng và kết thúc bằng việc tống xuất chất thải ra khỏi cơ thể.
Thức ăn sẽ trải qua một quá trình biến đổi về mặt hóa học khi các dịch tiêu hóa phá vỡ những chất có cấu trúc phân tử phức tạp trong thức ăn thành những cấu trúc đơn giản hơn. Chẳng hạn: protein được phân giải thành các axit amin; chất béo được phân giải thành các axit béo, glycerol; còn carbohydrate được phân giải thành đường đơn như glucose. Các vitamin và khoáng chất là những phân tử cực nhỏ mà cơ thể có thể hấp thu nên không cần phải chia nhỏ thêm.
Tại ruột non, mật do gan tiết ra giúp tiêu hóa chất béo; trong khi dịch tụy giúp phân giải tiếp chất bột đường, protein và chất béo. Các chất dinh dưỡng được hấp thu vào máu qua thành ruột. Phần thức ăn không được tiêu hóa và hấp thu sẽ được thải ra ngoài.
Hệ tiêu hóa chính là một nhà máy khổng lồ và cực kỳ ưu việt, vì khả năng cung cấp nguyên liệu cho hàng trăm cơ chế hoạt động của con người.
