Proteinele sunt digerate în stomac cu ajutorul secrețiilor din pancreas și vezica biliară. Proteinele care nu sunt digerate complet în stomac sunt digerate în intestinul subțire.
Proteinele sunt mai greu digerabile decât carbohidrații, implicând astfel mai mult de un organ digestiv. Enzima pepsină este esențială pentru digestia proteinelor în stomac și este creată atunci când pepsinogenul proteic vine în contact cu acidul clorhidric. Pepsin descompune proteinele ingerate în aminoacizi pentru utilizare în organism. Pancreasul, în asociere cu stomacul, utilizează enzimele tripsină și carboxipeptidază pentru a descompune în continuare proteinele ingerate în duoden. Orice proteine rămase sunt apoi digerate complet în intestinul subțire.