Viele Verdauungsreaktionen werden als Hyrolysereaktionen bezeichnet, weil sie die Reaktion eines Kohlenhydratmoleküls mit einem Wassermolekül beinhalten, was dazu führt, dass das Kohlenhydrat-, Protein- oder Fettmolekül in zwei neue Moleküle zerlegt wird. Hydrolyse ist ein griechischer Begriff, der "Wassertrennung" bedeutet.
Biologische Moleküle sind in der Regel relativ groß. Bevor sie also vom Darm aufgenommen werden können, müssen sie in kleinere Stücke zerbrochen werden. Das macht das Verdauungssystem mit Hilfe von Enzymen, speziellen Proteinen, die gezielte chemische Reaktionen viel schneller ablaufen lassen. Der Grund, warum viele Menschen Laktose nicht verdauen können, ist, dass ihnen das Enzym dafür fehlt. Die Molekülteile, die absorbiert werden können, sind für jeden Molekültyp unterschiedlich.
Kohlenhydrate wie Stärke bestehen aus kleineren Zuckereinheiten wie Glukose und Fruktose. Die durch Hydrolyse aufgebrochene Bindung wird als glykosidische Bindung bezeichnet. Die Einheiten von Proteinen werden als Aminosäuren bezeichnet und sind durch Peptidbindungen verbunden. Fette bestehen eigentlich aus zwei verschiedenen Arten von Einheiten und werden in Fettsäuren und Glycerin, eine Art Alkohol, zerlegt. Sobald sie abgebaut sind, werden diese Moleküle in den Blutkreislauf zu den Zellen transportiert, wo sie weiter umgewandelt und zur Energiegewinnung verwendet werden.