Chất béo được phân hủy thành glycerol và axit béo. Sự phân hủy chất béo được gọi là sự phân giải lipid và được thực hiện bởi các protein gọi là lipase. Một khi chất béo được phân hủy, cơ thể con người có thể sử dụng trực tiếp nó để làm năng lượng hoặc sử dụng nó để tổng hợp glucose.
Hầu hết sự phân hủy chất béo xảy ra trong ruột non và được hỗ trợ bởi lipase và mật. Mật được sản xuất trong gan và được lưu trữ trong túi mật và hỗ trợ tiêu hóa bằng cách nhũ hóa chất béo. Một lượng nhỏ quá trình tiêu hóa chất béo diễn ra trong miệng và dạ dày, còn các axit béo đã tiêu hóa sẽ được cơ thể hấp thụ trong ruột già.
Cholesterol là thành phần mật vận chuyển chất béo từ ruột già đến phần còn lại của cơ thể. Cholesterol dư thừa được tái hấp thu vào máu thay vì đào thải ra ngoài, ngoại trừ trường hợp nó liên kết với chất xơ hòa tan. Chế độ ăn nhiều chất xơ sẽ giúp cơ thể thải ra nhiều cholesterol hơn.
Một hệ thống tiêu hóa khỏe mạnh hấp thụ 95 phần trăm chất béo tiêu thụ. Các bệnh như bệnh celiac và thiếu hụt lipid hoặc muối mật cản trở sự hấp thụ chất béo và được gọi chung là rối loạn hấp thu. Một người trưởng thành khỏe mạnh nên nhận được 30% lượng calo hàng ngày từ chất béo. Chế độ ăn uống điển hình của Mỹ cung cấp lượng chất béo vừa đủ cho người lớn không bị rối loạn hấp thu.