Quá trình tiêu hóa cơ học hỗ trợ quá trình tiêu hóa hóa học bằng cách phá vỡ thức ăn thành các mảnh nhỏ hơn với diện tích bề mặt lớn hơn, cũng như đưa vào các enzym để bắt đầu quá trình tiêu hóa hóa học. Ở người, phần lớn quá trình tiêu hóa cơ học diễn ra trong miệng thông qua quá trình nhai, trong đó răng sẽ phân hủy thức ăn.
Nhai không chỉ làm vỡ vụn thức ăn mà còn trộn chúng với nước bọt có chứa cả enzym và chất nhầy. Các enzym chủ yếu để phân hủy carbohydrate. Chất nhầy giúp kết dính các mảnh thức ăn đã nhai lại với nhau thành một khối bán rắn được gọi là khối u, dễ nuốt hơn thức ăn ban đầu thường thấy. Nó đi xuống dạ dày, nơi diễn ra quá trình tiêu hóa cơ học và hóa học.
Dạ dày tiêu hóa cơ học bolus thông qua một quá trình được gọi là nhu động, sự co bóp của các thành dạ dày để khuấy động bolus và trộn nó với axit dạ dày và nhiều enzym hơn, đặc biệt là pepsin, có tác dụng phân hủy protein. Quá trình này phá vỡ bolus thành một chất được gọi là chyme. Chyme được giải phóng qua đáy dạ dày, và các axit dạ dày trong đó được trung hòa. Chất lỏng ở phần trên cùng của ruột tạo ra chất béo, là một dạng khác của quá trình tiêu hóa cơ học. Ruột cũng chứa nhiều enzym để phân hủy carbohydrate và protein.