Trawienie chemiczne jest procesem, w którym następuje rozkład żywności i większość jej składników odżywczych jest ekstrahowana. Różni się ona od mechanicznego trawienia, czyli fizycznego rozkładu żywności podczas żucia.
Trawienie chemiczne rozpoczyna się, gdy żywność wejdzie w kontakt ze śliną. Wyspecjalizowane białko, amylaza ślinowa, występuje w ślinie i działa rozkładając cukry w żywności. Enzymy amylazy działają tylko w środowiskach alkalicznych, więc początkowe rozpad chemiczny cukrów w dużej mierze zatrzymuje się, gdy przeżuwane pokarmy przenikają do żołądka.
W żołądku utrzymuje się kwaśne środowisko, idealne dla drugiego enzymu, pepsyny, do pracy katalizującej rozkład białek w żywności poprzez hydrolizę. Jedzenie pozostaje w żołądku przez kilka godzin, podczas gdy enzymy kwasowe i żołądkowe redukują je do gęstej zupy częściowo rozłożonych składników odżywczych.
Materiał ten następnie przechodzi z żołądka do dwunastnicy, gdzie jest skąpany w żółci wydzielanej przez pęcherzyk żółciowy. Żółć jest alkaliczna, co dezaktywuje pepsynę i inne enzymy żołądkowe, ale pozwala na drugą ekspozycję na amylazę, tym razem z trzustki, na działanie pozostałych cukrów i skrobi w żywności. Ponieważ przeważnie strawione pokarmy przenikają do jelita cienkiego, jego składniki są na tyle małe, że mogą zostać wchłonięte przez żyłę wrotną wątroby i przeniesione do reszty ciała.