Ruoansulatus käynnistyy ihmisellä jo suussa, jossa ruoka kannattaa huolellisesti ja rauhassa pureskellen hampailla ja kielen sekä poskien avulla hienontaa mahdollisimman sulavaan muotoon. Huolellisella ruoan pureskelulla autat vatsalaukun ruoansulatusvaihetta helpottavasti. Esim. monet erilaiset siemenet täytyy pureskella huolella rikki, jotta niiden sisältämä arvokas kasviöljy saadaan kehomme käyttöön tarkasti. Ruoansulatus ei muuten välttämättä kykene rikkomaan ja sulattamaan siementen kuoria. Ruokaa pureskellessa suussa siihen erittyy sylkeä sylkirauhasista jopa puolitoista litraa/vuorokausi; sylki tekee ruoan kosteammaksi ja liukkaammaksi ja sen tehtävä on myös helpottaa ruoan nielemistä. Syljen kasvutekijät nopeuttavat ruoansulatuskanavan solujen uusiutumista. Syljessä on mukana haiman tuottama ruoansulatusentsyymi eli amylaasientsyymiä, jonka tehtävä on sulattaa hiilihydraattien tärkkelystä. Tämän entsyymin vaikutuksen havaitset pureskellessasi esim. hapanta leipää ruoan maun muuttuessa yllättäen suussa maltoosiksi, makeaksi, kun hiilihydraatit muuttuvat yksinkertaisiksi sokerimolekyyleiksi.

Nieltyäsi ruoan ruokatorven lihakset kuljettavat supistelemalla ruoan kohti mahalaukkua, jossa ruoka sekoittuu mahalaukun poimuisen sisäpinnan rauhasaukoista – ja niiden sisältämien rauhasten erittämään limaan ja mahanesteisiin. Tämä hapan mahaneste, pepsiini, sisältää mm. suolahappoa ja pepsinogeenientsyymiä. Pepsiini on mahalaukun aktiivinen valkuaisaineita hajottava entsyymi eli proteaasi. Vuorokaudessa voi mahanestettä muodostua noin 2-3 litraa ja sille on elintärkeää sen happamuus. Pepsinogeeni aktivoituu pepsiiniksi alle 5 pH:ssa hitaasti, mutta alle 3 pH:ssa hyvin nopeasti. Pepsiiniksi aktivoituessa pepsinogeenista irtoaa 42 aminohappotähteen mittainen pätkä. Pepsiini rikkoo mahalaukkuun saapuneen ruoan proteiineja peptideiksi ja aminohapoiksi. Nämä taas stimuloivat mahalaukun limakalvon G-soluja erittämään gastriinia (peptidihormonia), joka saa mahalaukun parietaalisolut erittämään suolahappoa.

Mahalaukkua suojaa pintasoluista erittyvä emäksinen erite, joka suojelee limakalvoa vahingoittumasta happamasta mahanesteestä. Mahalaukussa valmistuu myös paikallisia kudoshormoneja, joita kutsutaan prostaglandiineiksi. Prostaglandiinit edistävät liman syntymistä ja tarvittaessa vähentävät suolahapon eritystä; näin toimien ne suojelevat limakalvoa suolahapolta ja pepsiiniltä. Samoin mahanesteessä on sisäistä tekijää (intrinsic factor), jonka tehtävä on sitoa B12-vitamiinia ja mahdollistaa tämän vitamiinin imeytyminen suolistossa.

Erilaiset ruoka-aineet viipyilevät mahalaukussa eri pituisia aikoja. Esim. rypälesokeri, hunaja, virvoitusjuomat ja alkoholi kestävät mahalaukussa vain muutamia minuutteja. Lihaliemi, kahvi ja piimä viipyvät sentään noin tunnin ajan mahalaukussa. 2-4 tuntia saattavat viipyä mahalaukussa keitetyt vihannekset, juusto, tumma leipä, hedelmät ja kinkkuviipaleet. Pisimpään eli 4-8 tuntia mahalaukussa viihtyvät palkokasvit, kypsäksi paistettu liha ja savustettu lohi.

Ruoansulatuksen tehostamiseen ja ajoittamiseen vaikuttavat hormonit, kuten GIP, gastriini (lisää happaman mahanesteen eritystä), motiliini (kiihdyttää pepsiinietsyymin muodostusta ja lisää mahalaukun supistumista), sekretiini (lisää sapen ja haimanesteen eritystä) ja kolekystokiniini (sapen annostelija, joka lisää haiman ruoansulatusentsyymejä). Vellimäinen ruokasula painuu mahalaukussa lihasten supistamana alemmaksi, odottamaan pääsyä ohuensuolen alkupäähän. Ohutsuoli jakautuu kolmeen osaan; pohjukaissuoleen – jossa suurin osa ravinnosta imeytyy -, tyhjäsuoleen ja sykkyräsuoleen. Suurin osa hiilihydraateista pilkkoutuu juuri pohjukaissuolessa. Amylaasi viimeistelee hiilihydraattien – varsinkin tärkkelyksen – hajoamisen.

Merkittäviä ruoansulatuselimiä ovat myös maksa ja haima. Maksa (hepar, ihmiselimistön suurin rauhanen, paino ilman verta noin 1,5 kg)) säätelee verensokeria ja aminohappopitoisuutta, valmistaa sappinestettä, kolesterolia ja proteiineja, muuttaa rasvojen hajoamistuotteita keholle sopivaan muotoon, hajottaa hormoneja ja varastoi glykogeenia, verta, vitamiineja ja rautaa. Maksa varastoi samoin raskasmetalleja ja se tuhoaa verenkierron mukana tulevia bakteereja ja toksigeeneja, kuten lääkkeitä, etanolia ja nikotiinia. Alkoholin käytön aiheuttama rasvamaksa voi painaa jopa viisi kiloa. Maksan tehtävä on muuntaa rasvaliukoiset haitalliset aineet vesiliukoisiksi, jotta ne on helppo poistaa elimistöstä. Maksan tärkein aine ruoansulatuksen kannalta katsoen on sappi. Sappea muodostuu noin 0,5-1 litraa vuorokaudessa ja se varastoituu sappirakossa.

Haima (pancreas, painaa alle sata grammaa) on vatsaontelossa sijaitseva ruoansulatusrauhanen, jonka paksumpi pää sijaitsee oikealla puolella pohjukaissuolen mutkassa ja ohuempi pää lähellä pernan porttia. Haimasta erittyy vuorokaudessa noin puolitoista litraa haimanestettä. Haimaneste koostuu tiehytsolujen emäksisestä eritteestä ja rauhassolujen entsyymipitoisesta eritteestä. Tiehytsolujen erite sisältää natriumvetykarbonaattia, joka neutraloi vatsasta tullutta hapanta ruokasulaa. Haimanesteen entsyymejä ovat mm. amylaasi (pilkkoo tärkkelystä), trypsiini ja kymotrypsiini (pilkkoo valkuaisaineita), lipaasi (pilkkoo rasvoja) sekä fosfolipaasi (pilkkoo fosflipidejä). Haimaneste sisältää myös trypsiininestäjää, joka estää trypsiiniä aktivoitumasta liian aikaisin niin, ettei se pilkkoisi elimistön omia proteiineja. Haimanesteen eritystä ohjailevat pohjukaissuolen limakalvon vereen erittämät hormonit sekä parasympaattinen hermosto. Kun trypsiinientsyymit ovat pohjukais- ja sykkyräsuolessa hajottaneet proteiinit aminohapoiksi, veri kuljettaa aminohapot sen jälkeen kehon omien proteiinien rakennusaineiksi. Erityisen paljon proteiineja on mm. lihaksissa.

Hiilihydraattien pilkkouduttua lähinnä glukoosiksi ja proteiinien hajotessa muodostuneet aminohapot jatkavat matkaansa suolen seinämässä sijaitseviin hiussuoniin ja sieltä yhä edelleen porttilaskimon läpi maksaan.  Glukoosipitoisuus veressä nousee vain noin 20 prosenttia – terveellä ihmisellä 4 mmol/l arvoon 5 mmol/l – vaikka glukoosi imeytyy suolistosta koko imeytymisvaiheen ajan. Näin tapahtuu siksi, että maksasolut taltioivat glukoosin joka tulee porttilaskimon kautta ja valmistavat siitä varastohiilihydraattia, glykogeeniä. Glukoosin varastointi maksasoluihin sekä glykogeenin muodostus jatkuu kunnes noin 5 prosenttia maksan kokonaispainosta eli maksan varastointikapasiteetti tulee täyteen. Maksa alkaa muuttaa glukoosia rasvaksi, jos yhä edelleen maksaan saapuu glukoosia; syntyy rasvamaksa. Terve ihminen muodostaa maksaan kerääntyneestä rasvasta lipoproteiineja (rasva-valkuaisaineyhdisteitä), jotka veri kuljettaa esim. ihonalaiseen rasvakudokseen varastoitavaksi. Glukoosin siirtyessä lihassoluihin se varastoituu insuliinin vaikutuksesta glykogeeiksi. Glykogeenivarastojen täyttyessä alkaa glukoosi nopeammin siirtyä rasvasoluihin muuttuen triglyseridirasvaksi. Aterioiden jälkeen glukoosia palaa koko ajan energiana, mutta sitä varastoituu glykogeenina ja rasvana myös.

Aminohapoista osa imeydyttyään ohutsuolen seinämän nukkalisäkkeen (villus) hiussuonien kahden hiussuoniverkon läpi porttilaskimoon kulkeutuu maksaan, jossa ne taltioidaan ja käytetään joko valkuaisainesynteesiin tai uusien hiilihydraattien muodostukseen. Maksaan tulee porttilaskimon kautta noin litra verta minuutissa. Maksasolut noukkivat verestä talteen aminohappoja erilaisten valkuaisaineiden ja omien solujen rakennusaineiksi. Kaikki kehon solut tarvitsevat aminohappoja ja eri solutyypit käyttävät niitä omien valkuaisaineiden valmistukseen entsyymien ohjaamina. Ihmiselle välttämättömiä aminohappoja on kaksikymmentä erilaista, joista elimistömme osaa itse valmistaa yhtätoista ja loput yhdeksän välttämätöntä aminohappoa on saatava ravinnosta. Liiallisista aminohapoista valmistetaan hiilihydraatteja ja rasvaa, jos kehoon tulee enemmän aminohappoja kuin mitä solut tarvitsevat.

Heti kun ravintoaineet on pilkottu entsyymien avulla pienemmiksi ainesosiksi eli molekyyleiksi, ne pystyvät jatkamaan ohutsuolen solukerrosten läpi vereen ja imusuonistoon. Ohutsuolen limakalvossa on valtavasti pieniä verisuonia, imukeräsiä ja hermoja. Ohutsuolen sisäpinta on vahvasti poimuttunut ja satojentuhansien nukkalisäkkeiden peitossa. Tämä lisää pinta-alaa imeytymiseen; poimuttuneet ulokkeet huomioiden ohutsuolen pinta-ala on noin 200 neliömetriä. Suoliston peristaltiikka (tahdosta riippumattomia supistusliikkeitä) huolehtii siitä, että ravinto suolistossa jatkaa kulkuaan eteenpäin. Ruoan vaikutuksesta suolen sisään kulkeutuu ruoansulatusentsyymejä sen mukaan, mitä ravintoaineiden hajottamiseksi tarvitaan. Entsyymien erityksen voi laukaista vaikkapa ruoan näkeminen, haistaminen tai ajatteleminen.

Keskimäärin 9-12 litraa ruoansulatusnesteitä matkaa ruoansulatuskanavassa (suolineste, haimaneste, mahaneste, sylki ja sappi) imeytyen ohutsuoliston loppupäässä ja paksusuolessa lähes kokonaan takaisin kehoon. Tärkeää nestetasapainon vuoksi on, että suurista nestemääristä tarpeeksi paljon imeytyy takaisin elimistöömme. Nesteiden imeytyminen jää vajaaksi ripulissa ja se saattaa huonommillaan johtaa hengenvaaralliseen tilaan, nestevajeeseen. Seuraavaksi paksusuoleen siirtyy kaikki se ohutsuolessa sulamaton ravintokuitu. Nestettä ohutsuolesta siirtyy noin puolitoista litraa, joka melkein kokonaan imeytyy takaisin kehoon paksusuolessa.

Paksusuolessa on hyvin paljon hyvänlaatuisia bakteereja. Elimistö ei halua säilyttää mitään ainetta pitkään kehossa, ei edes niin kutsuttuja hyviä aineita, kuten hormoneja. Ohutsuolessa sulamattomat ravintokuidut pilkkoutuvat bakteerien toimiessa paksusuolessa; ne tuottavat mm. lyhyitä rasvahappoja. Paksusuoleen ajautuu sulamattomia ruoka-aineita normaalisti yli 100 grammaa päivässä, mutta paljon viljatuotteita käyttävällä voi paksusuoleen kulkeutua jopa yli 900 grammaa päivässä. Voi kestää kaikkiaan noin kahdeksan tuntia kaiken ruoka-aineen kulkemiseen suoliston lävitse paksusuoleen lopulliseen imeytymättömään muotoon. Imeytymätön aines ja aineenvaihdunnan kuona-aineet kulkevat peräsuoleen ja ne ulostetaan sieltä vuorokauden tai parin kuluttua ruokailusta.