หน้าที่หลักของกระเพาะอาหารคือการย่อยสลายสารอาหารโมเลกุลใหญ่ให้เล็กลงโดยอาศัยการทำงานของกรดเกลือ (hydrochloric acid) เพื่อให้ง่ายต่อการดูดซึมที่ลำไส้เล็ก นอกจากนี้กระเพาะอาหารยังมีหน้าที่ผลิตเอนไซม์ที่ใช้ในการย่อยโปรตีน คือเอนไซม์เพปซิน โดยในช่วงแรก เอนไซม์นี้จะถูกผลิตออกมาในรูปของเพปซิโนเจน (pepsinogen) ที่ยังไม่สามารถทำงานได้ แต่จะถูกเปลี่ยนเป็นเพปซินเมื่ออยู่ในสภาวะที่เป็นกรดภายในกระเพาะอาหาร นอกจากนี้แล้ว กระเพาะอาหารยังทำหน้าที่ในการดูดซึมน้ำ ไอออนต่าง ๆ รวมทั้งแอลกอฮอล์ แอสไพริน และกาเฟอีนอีกด้วยอย่างไรก็ตาม หน้าที่ของกระเพาะอาหารที่จำเป็นต่อการดำรงชีวิตคือการผลิตสารที่เรียกว่า อินทรินซิค แฟคเตอร์ (intrinsic factor) ซึ่งเป็นสารที่จำเป็นในการดูดซึมวิตามิน บี12