Mechanikus emésztés a gyomorban az élelmiszer fizikai lebontásával jár kisebb részecskékre. Ez a gyomor falainak izomösszehúzódásain keresztül valósul meg, amelyek felkavarják és összekeverik az ételt a gyomornedvekkel. A gyomorban rugae-nak nevezett bordák is találhatók, amelyek segítenek növelni a gyomor felületét és megkönnyítik a keveredési folyamatot.
Kémiai emésztés a gyomorban az élelmiszer enzimek általi lebontásával jár. A gyomor legfontosabb enzime a pepszin, amely a fehérjéket kisebb peptidekre bontja. A pepszint a gyomor savas környezete aktiválja, amelyet a gyomornyálkahártya sósav (HCl) szekréciója hoz létre. A HCl segít elpusztítani a baktériumokat és más mikroorganizmusokat is, amelyek az élelmiszerben jelen lehetnek.
A gyomorban a mechanikai és kémiai emésztés együttes hatásai elősegítik az étel lebontását egy félfolyékony anyaggá, amelyet chyme-nak neveznek, amely azután a vékonybélbe kerül további emésztés és felszívódás céljából.