Produkty trawienia ulegają wchłanianiu wewnątrz jelita cienkiego i grubego. U ssaków jest ono wyścielone nabłonkiem tworzącym liczne kosmki jelitowe, czyli cienkie wyrostki przypominające palce. Zwiększa to znacznie powierzchnię wchłaniania. Kosmki mają połączenie z naczyniami krwionośnymi i limfatycznymi, tak więc aby produkty trawienia dostały się do krwioobiegu muszą najpierw przedostać się przez błony kosmków. Może się to odbywać z wykorzystaniem energii (transport aktywny) lub na zasadzie dyfuzji (transport bierny). Biernie wchłaniane są związki rozpuszczalne w lipidach (np. hormony, alkohol, nikotyna), woda, witaminy, a także niektóre sole mineralne. Proces ten odbywa się na całej długości przewodu pokarmowego. Cukry proste (powstające w wyniku trawienia węglowodanów) wchłaniane są na zasadzie transportu aktywnego (wyjątkiem jest fruktoza), podobnie jest z aminokwasami (powstają z rozpadu białek). Związki te są jednak tak cenne dla organizmu, że opłaca mu się zużywać znaczne ilości energii aby je uzyskać z pokarmu. W ten sam sposób następuje transport przez błony zasad purynowych i pirymidynowych (potrzebnych do syntezy kwasów nukleinowych DNA i RNA) oraz długołańcuchowych kwasów tłuszczowych. Transport tych ostatnich odbywa się w układzie limfatycznym, a kwasów tłuszczowych o krótszych łańcuchach we krwi.
W transporcie produktów trawienia ważną rolę odgrywa wątroba. Poprzez naczynia krwionośne i limfatyczne trafiają do niej wszystkie substancje wchłonięte w jelitach i dopiero wtedy przekazywane są do innych tkanek ciała. Niektóre związki są magazynowane w wątrobie gdy występują w nadmiarze. Przykładem może być glukoza, która przy udziale insuliny (hormon produkowany przez trzustkę) jest przekształcana w glikogen, wielocukier nierozpuszczalny w wodzie. Gdy stężenie glukozy we krwi się obniża, inny hormon trzustki, glukagon, daje sygnał do rozkładania glikogenu w wątrobie i tak powstała glukoza dostaje się do krwi. Dzięki temu systemowi poziom glukozy we krwi obwodowej jest stały. Podobnie niektóre kwasy tłuszczowe oraz rozpuszczalne w lipidach witaminy są gromadzone w wątrobie. Narząd ten nie może jednak magazynować aminokwasów. Dlatego niezbędną ich ilość przekazuje przez krew do komórek, a nadmiar dezaminuje, produkując amoniak oraz łańcuch węglowy, który jest wykorzystywany do uzyskiwania energii.
