食物中大部分营养素是分子质量大、结构复杂的高分子有机化合物，如蛋白质、脂肪、糖等。这些营养素进入人体后，必须在消化道内进行水解，分解成结构简单的小分子后才能被人体利用。
消化与吸收不同。消化是指营养素进入人体后，在消化道内进行水解，分解成结构简单的小分子的过程。吸收是指食物经物理性与化学性消化后，透过消化道管壁进入血液或淋巴循环的过程。
一、消化系统的结构与功能
消化系统的结构包括消化道和消化腺。消化道又包括口腔、咽、食道、胃、小肠、大肠等。消化腺包括消化道外消化腺和消化管壁内消化腺，它们能分泌胃蛋白酶和盐酸；或通过小管与消化管相通，或直接开口于消化管壁。
多数生物大分子都具有种属特异性结构。因此，不同的生物，从化学角度来看也都是不同的。如食物中无论是谷物蛋白质还是动物蛋白质，其种属特异性与人体蛋白质都是不同的。人的肠道上皮可防止那些具有种属特异性的大分子进入机体，这是因为消化对保护自身特异性起着重要作用。只有经过消化后分解成小分子，生物大分子才可能被机体吸收。假若避开这种天然的防护屏障，使生物大分子直接进入机体，就会导致人过敏性休克，甚至死亡。
消化的主要作用有两个：一是保护机体不受具有种属特异性的大分子的危害，通过消化，将具有种属特异性的大分子营养素分解成无种属特异性的化合物，使其易被人体吸收、利用；二是由于营养素中的一些高分子化合物，因其分子质量大、结构复杂，无法通过肠黏膜细胞进入血液或淋巴循环，只有通过消化过程使其分解成结构简单、分子质量低的小分子，才能通过消化道黏膜的上皮细胞进入血液或淋巴循环，被人体利用。
二、食物的消化与吸收
1.消化
消化指食物在消化道内经物理性与化学性作用变成易于吸收的小分子物质的过程。消化过程从性质上可分为物理性消化和化学性消化。
物理性消化是指把食物由大块、粒状变成细小的微粒（滴），并与消化液充分混合均匀的过程。物理性消化是依靠人体及消化系统各器官的机械性运动来完成的。
化学性消化是指食物中某些营养素的大分子在体内消化液中各种消化酶的作用下，发生化学反应，被分成可吸收的小分子物质的过程。
消化过程由顺序可分为口腔消化、胃消化、小肠消化等。
口腔消化包括物理性消化和化学性消化。口腔物理性消化是指食物进入口腔后，经牙折裂、咀嚼碎，并被舌头、颊部拌，与唾液混合吞咽的过程。口腔化学性消化是指唾液的消化作用。唾液中主要起消化作用的化学物质是唾液淀粉酶，可使食物中的淀粉被初步分解成分子质量较小的糊精，并可能有少量糊精被进一步分解成麦芽糖。
胃消化也包括物理性消化和化学性消化。胃物理性消化是指胃收缩、胃蠕动。胃的这种机械性运动的作用使食物进一步被磨细，食物与胃液充分混合，加速其化学消化的进行。胃的化学性消化是通过胃液的作用而发生的。胃液是一种酸性的无色透明液体，其中主要消化成分有胃酞、胃蛋白酶、黏液和黏蛋白。
胃酞即盐酸，是由胃底和胃体黏膜中胃腺的泌酸细胞分泌的。其主要作用有：激活胃蛋白酶原，使食物中的蛋白质被分解；盐酸进入小肠后，有刺激、促进胰液、胆汁的分泌与排放的功能；所形成的酸性环境，有利于铁与钙的吸收。此外，盐酸还可以杀死随食物进入胃内的细菌，维护人的健康。
胃蛋白酶是由胃黏膜中的胃腺所分泌的，其前体是胃蛋白酶原，在胃酸或已激活的胃蛋白酶的作用下转变成有活性的胃蛋白酶，使蛋白质分解。胃蛋白酶只有在酸性较强的环境中才起作用。
黏液是胃黏膜上皮细胞、胃腺分泌的一种黏稠物质，一般呈中性或弱碱性，其主要作用有：润滑食物，有利于食物消化；中和胃酸，保护胃黏膜不受胃酸的侵蚀。
黏蛋白能促进维生素B2的吸收。
小肠是消化的主要场所。食物经胃消化后，形成食糜，食糜进入小肠进行消化与吸收。小肠的消化与吸收也包括物理性消化和化学性消化。
物理性消化主要由小肠三种形式的机械性运动：分节运动、蠕动和摆动来完成，从而使食糜与消化液充分混合，便于化学消化的进行。化学性消化在小肠内进行，食物中的营养素将完成全部的消化过程。小肠中含有多种活性很强的消化酶及相关物质参与，主要有小肠液、胆汁和胰液。
小肠液是由小肠黏膜中的肠腺分泌的一种偏碱性、有一定黏度的液体，含有淀粉酶、麦芽糖酶、肠激酶、脂肪酶。胆汁由肝脏分泌，存于胆囊内。在进食时，胆汁由胆囊排入十二指肠。胆汁的主要成分为胆色素、胆盐，其中起作用的主要是胆盐，可激活胰脂肪酶，还可与脂肪酸结合生成水溶性的复合物，利于脂肪的吸收；胆汁亦可增加脂溶性维生素的吸收率。胰液是胰脏里的胰细胞分泌的一种碱性液体，主要成分为碳酸氢钠，其主要作用是：中和随食物进入十二指肠的酸，避免肠黏膜被盐酸侵蚀，也为多种消化酶提供适宜的碱性环境。胰液中的消化酶主要为胰淀粉酶、麦芽糖酶。胰淀粉酶先把淀粉分解成麦芽糖，然后麦芽糖酶再将其分解成单糖。胰脂肪酶的作用是将脂肪分解成甘油与脂肪酸。胰液中还含有胰蛋白酶和糜蛋白酶。胰蛋白酶可将蛋白质分解，再经胰蛋白酶和糜蛋白酶的共同作用将其最后分解为小分子的肽或氨基酸。此外，胰液中还有一些胰肽酶、凝乳酶等，它们可将多肽分解为氨基酸。
食物消化的一般过程如下：
食物：口腔——食物被咀嚼，改变物理状态
淀粉→淀粉分子部分降解→少部分的糊精、麦芽糖等
胃——胃的收缩、蠕动，食物与胃液充分混合
蛋白质→蛋白肽、蛋白□、多肽
小肠——肠的蠕动，使食糜与消化液充分混合
淀粉、糊精→麦芽糖→葡萄糖
脂肪→脂肪微粉→甘油+脂肪酸
蛋白质、蛋白□、蛋白胨、多肽→氨基酸
双糖（麦芽糖、蔗糖、乳糖）→单糖
大肠——水、渣
2.吸收
吸收指食物经物理性与化学性消化后，透过消化道管壁进入血液或淋巴循环的过程。吸收可分为两种形式：主动转运吸收和被动转运吸收。
主动转运吸收是指在细胞膜上载体的帮助下，被吸收的物质逆着电化学梯度，从肠腔内进入血液或淋巴循环的过程。这种转运过程要消耗能量。
被动转运吸收是靠被吸收物质的扩散、滤过、渗透等物理作用来完成的，所以这种转运过程也可以叫作物理性转运过程。例如，当肠腔内某种物质的浓度高于血浆内的浓度时，肠腔内的此种物质就可以顺着浓度差由高到低地扩散进入血浆中，以使浓度趋向平衡，如此就完成了此种物质由肠腔进入血管内的吸收过程。被动性转运不是物质吸收的主要方式，它只能吸收少量物质。
小肠不但是食物的重要消化部位，还是食物的主要吸收部位。在小肠中，食物内营养素的90%是在微血管被吸收的，而脂肪及脂溶性物质则主要通过乳糜管被吸收。食糜经小肠后，绝大部分可吸收物质已被吸收，剩下的都是不可吸收的废物。大肠的作用主要是大量吸收水分。肠内腐渣最后以粪便的形式排出体外。
食物在烹饪加工过程中，原料经刀工处理后，便于口腔牙齿的咀嚼；同时，通过烹调加热处理，使糖类、脂肪、蛋白质等发生一系列的物理和化学变化，如：淀粉吸水膨胀、糊化，可降解形成糊精；蛋白质变性、凝固、分解，部分可水解成多肽、氨基酸；脂肪则部分乳化、分解，形成甘油和脂肪酸等，成为容易消化的半消化物质。经烹饪的食物质感较酥、脆、嫩，易于咀嚼，也有助于消化。食物经过合理的烹调加工，色、香、味、形、质感俱佳，通过人的感觉器官引起生理上的条件反射，刺激消化道的蠕动和消化腺体分泌消化液，从而产生强烈的食欲，有利于食物在体内消化和吸收，提高食物中营养素的利用率。