Tiêu hóa hóa học là quá trình thức ăn bị phân hủy và chiết xuất hầu hết các chất dinh dưỡng. Nó khác với tiêu hóa cơ học, là quá trình phân hủy thực phẩm khi chúng được nhai.
Quá trình tiêu hóa hóa học bắt đầu khi thức ăn tiếp xúc với nước bọt. Một loại protein chuyên biệt, amylase nước bọt, có trong nước bọt và có tác dụng phân hủy đường trong thức ăn. Enzyme amylase chỉ hoạt động trong môi trường kiềm, do đó, sự phân hủy hóa học ban đầu của đường phần lớn dừng lại khi thức ăn nhai đi vào dạ dày.Dạ dày duy trì một môi trường axit, là môi trường lý tưởng cho một loại enzyme thứ hai, pepsin, hoạt động xúc tác quá trình phân hủy protein trong thức ăn thông qua quá trình thủy phân. Thức ăn vẫn còn trong dạ dày trong vài giờ trong khi axit và các enzym trong dạ dày giảm nó thành một món súp đặc với các chất dinh dưỡng đã bị phân hủy một phần.
Chất này sau đó đi ra khỏi dạ dày và vào tá tràng, nơi nó được tắm trong mật do túi mật tiết ra. Mật có tính kiềm, vô hiệu hóa pepsin và các enzym khác của dạ dày, nhưng cho phép tiếp xúc lần thứ hai với amylase, lần này là từ tuyến tụy, hoạt động trên đường và tinh bột còn lại trong thức ăn. Khi thức ăn đã được tiêu hóa gần hết đi vào ruột non, các thành phần của nó đủ nhỏ để được tĩnh mạch cửa gan tiếp nhận và đưa đến phần còn lại của cơ thể.