Muchas reacciones de la digestión se llaman reacciones de hidrólisis porque implican la reacción de una molécula de carbohidrato con una molécula de agua, lo que da como resultado que la molécula de carbohidratos, proteínas o grasa se rompa en dos nuevas moléculas. Hidrólisis es un término griego que se traduce como "separación de agua".
Las moléculas biológicas tienden a ser relativamente grandes, por lo que antes de que puedan ser absorbidas por los intestinos, deben romperse en pedazos más pequeños. El sistema digestivo hace esto con la ayuda de enzimas, proteínas especiales que causan reacciones químicas específicas que ocurren mucho más rápidamente. La razón por la que muchas personas no pueden digerir la lactosa es porque carecen de la enzima para hacerlo. Las piezas de las moléculas que pueden ser absorbidas son diferentes para cada tipo de molécula.
Los carbohidratos, como los almidones, están formados por unidades más pequeñas de azúcar, como la glucosa y la fructosa. El enlace que se rompe a través de la hidrólisis se llama el enlace glicosídico. Las unidades de proteínas se conocen como aminoácidos y están unidas por enlaces peptídicos. Las grasas en realidad están hechas de dos tipos diferentes de unidades, y se descomponen en ácidos grasos y glicerol, un tipo de alcohol. Una vez que se descomponen, estas moléculas se transportan al torrente sanguíneo a las células donde se transforman aún más y se usan para obtener energía.