Sự hấp thụ protein, hay chính xác hơn là axit amin, xảy ra trong ruột non. Protein thường là những phân tử lớn phải được chia nhỏ thành các axit amin và peptit đủ nhỏ để ruột non hấp thụ. Sau đó, các axit amin được đưa vào máu.
Quá trình tiêu hóa protein bắt đầu trong dạ dày, nơi axit clohydric mạnh bắt đầu phân hủy các phân tử protein. Cùng với axit dạ dày, protein được phân hủy một phần bởi một loại enzyme gọi là pepsin. Pepsin là đáng chú ý vì axit trong dạ dày không làm hỏng nó. Nó hoạt động tốt nhất trong môi trường có tính axit cao.
Sau khi protein bị phân hủy một phần trong dạ dày, nó sẽ tiếp tục đến ruột non, nơi nó tiếp tục bị phân hủy bởi các enzym và dịch tiết do tuyến tụy tiết ra. Các enzym này phá vỡ protein thành các axit amin và peptit chứa hai hoặc ba axit amin. Điều quan trọng là cơ thể phải có khả năng hấp thụ các axit amin, vì có 9 axit mà cơ thể cần nhưng không tổng hợp được.
Protein được tiết ra bởi các tế bào lót trong ruột góp phần tiếp tục phân hủy protein. Các axit amin và peptit này sau đó được ruột gửi vào máu.