Proteiinin hajotus seuraa erittäin jäykkää prosessia; tarkoituksena on hajottaa proteiini pienempiin komponentteihin, joita kutsutaan aminohapoiksi, joita käytetään rakentamaan tai korvaamaan vahingoittuneet tai kuolevat proteiinit kehossa ruoansulatuksen jälkeen. On yhdeksän välttämätöntä aminohappoa, joita kutsutaan usein rakennuspalikoiksi. Fyysinen proteiinin hajotus alkaa suussa, kun proteiinia sisältävä ruoka pureskellaan pienemmiksi paloiksi. Proteiinin hajoamisen kemiallinen prosessi alkaa, kun ruoka tulee vatsaan, ja juuri tämä osa prosessia mahdollistaa proteiinin hajottamisen molekyyleiksi, joita keho voi käyttää.
Kun ruoka tulee suuhun, se hajoaa fyysisesti pureskelun vaikutuksesta. Jotkut elintarvikkeet, jotka sisältävät suuren määrän sulatettavaa proteiinia, ovat liha, munat, pähkinät ja meijeri. Ruoka sekoittuu suuhun syljen kanssa, mikä helpottaa sen kulkua ruokatorvea pitkin. Ruokatorven ja mahalaukun välissä on sulkijalihas, jota kutsutaan sulkijalihakseksi, ja kun ruoka kulkee kyseisen venttiilin läpi, proteiinin hajoamisen kemiallinen prosessi alkaa.
Proteiinien pilkkomisen kemiallisen prosessin aikana suolahappo yhdessä pepsiini -nimisten entsyymien kanssa sekoittuu proteiinimolekyylien kanssa ja katkaisee siteet, jotka pitävät molekyylit yhdessä. Kun nämä sidokset on katkaistu, hydrolyysiksi kutsutun prosessin kautta proteiinit ovat lähellä kehon tarvitsemien välttämättömien aminohappojen muodostumista. Proteiinin hajoamisprosessi mahalaukussa voi kestää jopa neljä tuntia, mutta on olemassa useita tekijöitä, jotka voivat vaikuttaa siihen kuluvaan aikaan.
Kun ruoansulatus mahassa on valmis, lähes hajonneet proteiinit siirtyvät pohjukaissuolen läpi ohutsuoleen. Tässä vaiheessa haima lopettaa proteiinien hajoamisen vapauttamalla trypsiini -nimisen entsyymin. Kun tämä viimeinen hajoaminen on valmis, aminohapot siirtyvät ohutsuolen seinämän läpi pieniksi kapillaareiksi. Hajotettu proteiini tai aminohapot kulkevat maksan läpi ennen pääsyä pääverivirtaan. Aminohapot kulkevat sitten koko kehossa elimiin, joita eniten on täydennettävä.
Jos kehossa on liikaa proteiinia ja sitä ei voida sulattaa ja imeytyä verenkiertoon, loput jatkuvat paksusuolen läpi ja kulkevat munuaisten kautta. Tässä vaiheessa se muunnetaan urea -nimiseksi jätetuotteeksi. Sitten se poistuu kehosta virtsaan.