As proteínas são digeridas no estômago com a ajuda de secreções do pâncreas e da vesícula biliar. As proteínas não totalmente digeridas no estômago são digeridas no intestino delgado.
As proteínas são mais difíceis de digerir do que os carboidratos, envolvendo mais de um órgão digestivo. A enzima pepsina é essencial para a digestão das proteínas no estômago e é criada quando a proteína pepsinogênio entra em contato com o ácido clorídrico. A pepsina decompõe as proteínas ingeridas em aminoácidos para uso no corpo. O pâncreas, em associação com o estômago, utiliza as enzimas tripsina e carboxipeptidase para quebrar posteriormente as proteínas ingeridas no duodeno. Quaisquer proteínas restantes são então totalmente digeridas no intestino delgado.