Die Proteinverdauung beginnt zunächst im Magen. Die stark säurehaltige Umgebung kann die Proteinstruktur aufbrechen, wodurch Peptidverbindungen innerhalb einer Polypeptinkette freigelegt werden. Zum Beispiel bricht das Magenenzym Pepsin die Verbindungen auf, um kleinere Peptidfragmente zu bilden, kürzere Ketten von Aminosäuren. Wenn die Peptide in den Zwölffingerdarm weiterwandern, aktiviert der Speisebrei mehrere andere Enzyme wie Trypsin, die die Peptinverbindungen weiter aufbrechen, was in einer Reihe noch kürzerer Peptide resultiert. Die epitheliale Oberfläche des Dünndarms sondert verschiedene Peptidasen ab, Enzyme, die kurze Peptidketten in einzelne Aminosäuren aufbrechen. Diese Aminosäuren werden dann ins Blut aufgenommen, wo sie durch den Körper transportiert werden können, um für die Proteinsynthese genutzt zu werden oder zur Leber transportiert zu werden, wo sie der Energiegewinnung dienen.