หน้าที่หลักของกระเพาะอาหารคือการย่อยสลายสารอาหารโมเลกุลใหญ่ให้เล็กลงโดยอาศัยการทำงานของกรดเกลือ (hydrochloric acid) เพื่อให้ง่ายต่อการดูดซึมที่ลำไส้เล็ก นอกจากนี้กระเพาะอาหารยังมีหน้าที่ผลิตเอนไซม์ที่ใช้ในการย่อยโปรตีน คือเอนไซม์เพพซิน (pepsin) โดยในช่วงแรก เอนไซม์นี้จะถูกผลิตออกมาในรูปของเพพซิโนเจน (pepsinogen) ที่ยังไม่สามารถทำงานได้ แต่จะถูกเปลี่ยนเป็นเพพซินเมื่ออยู่ในสภาวะที่เป็นกรดภายในกระเพาะอาหาร นอกจากนี้แล้ว กระเพาะอาหารยังทำหน้าที่ในการดูดซึมน้ำ ไอออนต่างๆ รวมทั้งแอลกอฮอลล์ แอสไพริน และคาเฟอีนอีกด้วย อย่างไรก็ตาม หน้าที่ของกระเพาะอาหารที่จำเป็นต่อการดำรงชีวิตคือการผลิตสารที่เรียกว่า อินทรินซิค แฟคเตอร์ (intrinsic factor) ซึ่งเป็นสารที่จำเป็นในการดูดซึมไวตามิน บี12