การย่อยโปรตีนเป็นไปตามกระบวนการที่เข้มงวดมาก จุดประสงค์คือการแยกโปรตีนออกเป็นส่วนประกอบย่อย ๆ ที่เรียกว่ากรดอะมิโนซึ่งใช้ในการสร้างหรือทดแทนโปรตีนที่เสียหายหรือตายในร่างกายหลังจากการย่อยเสร็จสมบูรณ์ มีกรดอะมิโนที่จำเป็นเก้าชนิดซึ่งมักเรียกกันว่าหน่วยการสร้าง การย่อยโปรตีนจะเริ่มขึ้นที่ปากเมื่ออาหารที่มีโปรตีนถูกเคี้ยวเป็นชิ้นเล็ก ๆ กระบวนการทางเคมีของการย่อยโปรตีนเริ่มต้นเมื่ออาหารเข้าสู่กระเพาะอาหารและเป็นส่วนหนึ่งของกระบวนการนี้ที่ช่วยให้โปรตีนถูกย่อยสลายเป็นโมเลกุลที่ร่างกายสามารถใช้ได้
เมื่ออาหารเข้าปากมันจะถูกย่อยสลายทางร่างกายโดยการเคี้ยว อาหารบางอย่างที่มีโปรตีนในปริมาณสูงที่จะย่อยได้ ได้แก่ เนื้อสัตว์ไข่ถั่วและผลิตภัณฑ์จากนม อาหารผสมกับน้ำลายในปากซึ่งช่วยในการเดินทางลงหลอดอาหาร ระหว่างหลอดอาหารและกระเพาะอาหารเป็นวาล์วที่เรียกว่ากล้ามเนื้อหูรูดและเมื่ออาหารเดินทางผ่านวาล์วนั้นกระบวนการทางเคมีของการย่อยโปรตีนจะเริ่มขึ้น
ในระหว่างกระบวนการทางเคมีของการย่อยโปรตีนกรดไฮโดรคลอริกพร้อมกับเอนไซม์ที่เรียกว่า pepsins ผสมกับโมเลกุลของโปรตีนและทำลายพันธะที่ยึดโมเลกุลเข้าด้วยกัน เมื่อพันธะเหล่านี้แตกสลายผ่านกระบวนการที่เรียกว่าไฮโดรไลซิสโปรตีนจะกลายเป็นกรดอะมิโนที่จำเป็นต่อร่างกาย กระบวนการย่อยโปรตีนในกระเพาะอาหารอาจใช้เวลานานถึงสี่ชั่วโมง แต่มีหลายปัจจัยที่อาจส่งผลต่อระยะเวลาที่ใช้
เมื่อการย่อยในกระเพาะอาหารเสร็จสมบูรณ์โปรตีนที่ถูกทำลายจะเคลื่อนผ่านลำไส้เล็กส่วนต้นไปยังลำไส้เล็ก เมื่อมาถึงจุดนี้ตับอ่อนทำการย่อยสลายโปรตีนโดยปล่อยเอนไซม์ที่เรียกว่าทริปซิน เมื่อการสลายสุดท้ายเสร็จสิ้นกรดอะมิโนจะเคลื่อนผ่านผนังในลำไส้เล็กสู่เส้นเลือดฝอยเล็ก ๆ โปรตีนที่ถูกย่อยหรือกรดอะมิโนเดินทางผ่านตับก่อนเข้าสู่กระแสเลือดหลัก กรดอะมิโนจะเดินทางไปทั่วทั้งอวัยวะไปยังอวัยวะที่จำเป็นต้องได้รับการเติมเต็ม
หากร่างกายมีโปรตีนมากเกินไปและไม่สามารถย่อยและดูดซึมเข้าสู่กระแสเลือดได้ทั้งหมดส่วนที่เหลือจะดำเนินต่อผ่านลำไส้ใหญ่และเดินทางผ่านไต เมื่อมาถึงจุดนี้มันจะถูกแปลงเป็นของเสียที่รู้จักกันในชื่อยูเรีย มันจะถูกขับออกจากร่างกายในปัสสาวะ
