การดูดซึมสารอาหาร (nutrient absorption) เป็นกระบวนการที่เกิดขึ้นต่อเนื่องจากการย่อย ซึ่ง ส่วนใหญ่จะเกิดขึ้นที่ลำไส้เล็ก เพราะผนังของลำไส้เล็กมีส่วนพับเว้าไปมาเพื่อเพิ่มพื้นที่ผิวในการดูดซึมเรียกว่า Villus (หลาย ๆ อันเรียก Villi) เรียงตัวด้วยเซลล์บุผิวลำไส้เล็ก (intestinal cell) ซึ่งมี microvilli ที่เรียงตัวต่อ กันคล้ายขนแปรงเรียกว่า brush border ทำให้พื้นที่ผิวในการดูดซึมเพิ่มขึ้นอีก โดยส่วน brush border เป็นบริเวณที่มีการย่อยสารอาหารเป็นลำดับสุดท้าย เพราะเอนไซม์ของเยื่อบุลำไส้เล็กอยู่บริเวณนี้ ซึ่งสารอาหาร ที่ลำไส้เล็กจะแบ่งได้เป็น 2 กลุ่มตามตำแหน่งที่ดูดซึม คือ

          1. น้ำตาลโมเลกุลเดี่ยว (glucose, fructose และ galactose) กรดอะมิโน แร่ธาตุ และวิตามินที่ละลายในน้ำ (B และ C) จะดูดซึมเข้าหลอดเลือดฝอย (capillary) ภายใน villus ของลำไส้เล็ก เข้าสู่ตับโดยผ่านหลอดเลือด hepatic portal vein และออกจากตับโดย hepatic vein ซึ่งจะนำเลือดเข้าสู่ inferior vena cava (IVC) และกลับสู่หัวใจห้องบนขวา

          2. กรดไขมัน กลีเซอรอล และวิตามินที่ไม่ละลายน้ำ (A, D, E และ K) จะดูดซึมเข้าหลอดน้ำเหลือง (lacteal) ภายใน Villus ของลำไส้เล็ก (ดังนั้นจึงไม่ผ่าน hepatic portal vein และตับ) ท่อน้ำเหลืองจะเทเข้าสู่ระบบหมุนเวียนเลือดโดยผ่านหลอดเลือด subclavian vein บริเวณไหล่ ซึ่งต่อกับ superior vena cava (SVC)เข้าสู่หัวใจห้องบนขวา