Trawienie tłuszczów rozpoczyna się w niewielkim stopniu w jamie ustnej i żołądku, gdzie działa lipaza językowa i żołądkowa, jednak główny etap trawienia zachodzi w jelicie cienkim, w dwunastnicy.
Po dostaniu się tłuszczów do dwunastnicy wydzielana jest żółć produkowana przez wątrobę i magazynowana w pęcherzyku żółciowym. Żółć nie zawiera enzymów, ale emulguje tłuszcze, czyli rozbija je na drobne kropelki, zwiększając powierzchnię ich kontaktu z enzymami.
Następnie trzustka wydziela lipazę trzustkową, która rozkłada tłuszcze na kwasy tłuszczowe i monoglicerydy. Produkty trawienia łączą się z solami kwasów żółciowych, tworząc micele, które umożliwiają ich wchłanianie do komórek nabłonka jelita.
W enterocytach składniki tłuszczów są ponownie łączone w trójglicerydy i transportowane w postaci chylomikronów do naczyń limfatycznych, a następnie do krwi.