Kimyasal sindirim, gıdanın parçalandığı ve besinlerinin çoğunun çıkarıldığı süreçtir. Gıdaların çiğnendiği zaman fiziksel olarak parçalanması olan mekanik sindirimden farklıdır.
Yiyecekler tükürük ile temas ettiğinde kimyasal sindirim başlar. Özel bir protein olan tükürük amilazı tükürükte bulunur ve gıdadaki şekerleri parçalama görevi görür. Amilaz enzimleri yalnızca alkali ortamlarda çalışır, bu nedenle şekerlerin ilk kimyasal parçalanması çiğnenmiş yiyecekler mideye geçtikçe büyük ölçüde durur.
Mide, ikinci bir enzim olan pepsinin, gıdadaki proteinlerin hidroliz yoluyla parçalanmasını katalize eden işe gitmesi için ideal olan asidik bir ortamı korur. Yiyecekler birkaç saat boyunca midede kalırken, asit ve mide enzimleri onu kısmen ayrışmış besinlerden oluşan kalın bir çorbaya indirger.
Bu malzeme daha sonra mideden ve duodenuma geçer ve safra kesesi tarafından salgılanan safrada yıkanır. Safra, pepsini ve diğer mide enzimlerini deaktive eden alkalindir, ancak bu kez pankreastan kalan amilaza ikinci bir maruz kalmaya izin verir, yiyeceklerde kalan şekerler ve nişastalar. En çok sindirilen gıdalar ince bağırsaklara geçtikçe, bileşenleri hepatik portal ven tarafından alınacak ve vücudun geri kalanına taşınacak kadar küçüktür.