Die Hauptfunktion des Dünndarms ist die Verdauung und Nährstoffaufnahme. Ungefähr 90 % der Nahrungsverdauung und -aufnahme findet im Dünndarm statt, während der Rest im Dickdarm stattfindet.
Der Dünndarm besteht aus mehreren Teilen, die Duodenum, Jejunum und Ileum genannt werden. Der Zwölffingerdarm ist der erste Teil; hier wird Nahrung aus dem Magen in den Dünndarm gespritzt. Die Bauchspeicheldrüse sondert Verdauungssäfte in den Zwölffingerdarm ab, der die meisten Stoffe im Dünndarm abbaut. Die Gallenblase gibt auch Galle in den Zwölffingerdarm ab und ist entscheidend für den Fettabbau.
Die Nahrung wird über die Peristaltik den Darm hinunter transportiert, die aus rhythmischen Kontraktionen besteht, die dazu führen, dass Nahrung durch den Verdauungstrakt gedrückt wird. Kleine mikroskopische Fasern bedecken die Wände des Dünndarms, Mikrovilli genannt. Diese Vorsprünge vergrößern die Oberfläche des Dünndarms. Jede Mikrovillus enthält eine Kapillare, wodurch die Aufnahme von Nährstoffen in das Blut gefördert wird.
Der Dünndarm ist auch für die Funktion des Immunsystems wichtig. Die im Dünndarm wachsende probiotische Flora trägt zum Immunsystem des Wirts bei. Beim Menschen ist der Dünndarm etwa 19 Fuß lang. Material, das vom Dünndarm nicht verdaut werden kann, gelangt in den Dickdarm.