В тонком кишечнике совершаются основные биохимические процессы переваривания и всасывания.
Пищеварение в тонком кишечнике обеспечивает расщепление сложных питательных веществ до тех форм (в основном мономеров), в которых они могут всосаться из кишечника в кровь и лимфу. В кишечнике происходит окончательный гидролиз пищевых веществ под действием секретов поджелудочной железы, кишечного сока и желчи и всасывание продуктов гидролиза. К тонкому отделу кишечника относят двенадцатиперстную, тонкую и подвздошную кишки. В полость двенадцатиперстной кишки открываются протоки поджелудочной железы и желчный проток. Натощак содержимое двенадцатиперстной кишки имеет слабощелочную реакцию (pH 7,2—8,0). При переходе в нее порций желудочного содержимого реакция среды становится кислой, однако быстро происходит ее нейтрализация за счет желчи, поджелудочного сока и кишечного сока. Эти секреты прекращают действие желудочного пепсина. Чем выше кислотность дуоденального содержимого, тем больше выделяется поджелудочного сока и желчи.
Ритм моторики кишечника не зависит от моторики сычуга. В связи с тем, что панкреатический и желчный протоки впадают в кишечник на значительном удалении от пилоруса, в начальной части двенадцатиперстной кишки сохраняется кислая реакция и продолжаются характерные для сычуга процессы.