A digestão química é o processo pelo qual os alimentos são decompostos e a maioria de seus nutrientes extraídos. É diferente da digestão mecânica, que é a decomposição física dos alimentos à medida que são mastigados.
A digestão química começa quando o alimento entra em contato com a saliva. Uma proteína especializada, a amilase salivar, está presente na saliva e age para quebrar os açúcares dos alimentos. As enzimas amilase funcionam apenas em ambientes alcalinos, de modo que a decomposição química inicial dos açúcares para quando o alimento mastigado chega ao estômago.
O estômago mantém um ambiente ácido, que é ideal para uma segunda enzima, a pepsina, trabalhar catalisando a quebra de proteínas nos alimentos por meio da hidrólise. O alimento permanece no estômago por algumas horas enquanto o ácido e as enzimas estomacais o reduzem a uma sopa espessa de nutrientes parcialmente decompostos.
Esse material então sai do estômago e vai para o duodeno, onde é banhado pela bile secretada pela vesícula biliar. A bile é alcalina, o que desativa a pepsina e outras enzimas estomacais, mas permite uma segunda exposição à amilase, desta vez do pâncreas, para trabalhar os açúcares e amidos restantes na comida. Como a maior parte dos alimentos digeridos passa para o intestino delgado, seus componentes são pequenos o suficiente para serem captados pela veia porta hepática e transportados para o resto do corpo.