消化系统具有消化食物、吸收营养物质以及排出食物残渣这三大功能。
消化系统通过消化作用将摄入的食物分解为小分子物质。口腔中的牙齿咀嚼、舌的搅拌以及唾液淀粉酶对淀粉的初步分解，开启了消化的序幕。食物进入胃后，胃壁肌肉的蠕动使食物与胃液充分混合，胃液中的胃蛋白酶对蛋白质进行初步消化。接着，食物进入小肠，小肠内有多种消化液，如胰液、胆汁和肠液，分别对糖类、蛋白质和脂肪进行彻底的消化，将其分解为葡萄糖、氨基酸、甘油和脂肪酸等可被人体吸收的小分子物质。
在消化的基础上，消化系统的吸收功能得以实现。小肠是吸收营养物质的主要场所，其具有巨大的吸收面积，绒毛和微绒毛结构大大增加了吸收的表面积。葡萄糖、氨基酸、甘油、脂肪酸以及水、无机盐、维生素等营养物质通过小肠绒毛壁和毛细血管壁进入血液循环，被运往全身各处供细胞利用。而大肠则主要吸收剩余的水分、无机盐和部分维生素。
消化系统还负责排出食物残渣。经过消化和吸收后，剩余的食物残渣进入大肠，大肠将残渣中的水分进一步吸收，使其形成粪便。粪便通过直肠和肛门排出体外，这一过程将人体无法消化和吸收的物质排出体外，维持了内环境的稳定。消化系统的这三大功能相互关联、相互配合，对维持人体的正常生命活动至关重要。
