La digestione proteica è svolta dagli enzimi litici, chimosina chiamata anche rennina o labfermento in quanto specifica per la caseina del latte, dalla presenza di una leggera Lipasi gastrica e dalla pepsina (le proteine vengono scomposte in catene più piccole, dette polipeptidi). Inoltre vi è l'assorbimento dell'acqua, di alcuni ioni e composti liposolubili quali l'alcol, l'acido acetilsalicilico, la caffeina e non meno importante la sterilizzazione del cibo ingerito sempre da parte dell'acido cloridrico. La pepsina lavora solamente in ambiente a basso pH. Questo viene garantito sempre dalla presenza dell'acido cloridrico. L'insieme di tutti questi elementi è detto succo gastrico, che viene azionato anche solo se pensiamo di mangiare (infatti viene "l'acquolina", cioè viene stimolata la salivazione). Le pareti dello stomaco, in assenza di fattori protettivi, verrebbero danneggiate per colpa dell'acidità intrinseca del succo gastrico, ma lo stomaco secerne una sostanza, la mucina, che evita questo problema. La spessa muscolatura garantisce infine i movimenti di rimescolamento degli alimenti, che durante la permanenza nello stomaco, che può variare da una a tre ore, si trasformano in chimo.