Les graisses sont décomposées en glycérol et en acides gras. La dégradation des graisses est appelée lipolyse et est réalisée par des protéines appelées lipases. Une fois la graisse décomposée, le corps humain peut soit l'utiliser directement pour produire de l'énergie, soit l'utiliser pour synthétiser du glucose.
La majeure partie de la dégradation des graisses se produit dans l'intestin grêle et est aidée par les lipases et la bile. La bile est produite dans le foie et stockée dans la vésicule biliaire et facilite la digestion en émulsionnant la graisse. Une petite quantité de graisse est digérée dans la bouche et l'estomac, et les acides gras digérés sont absorbés par l'organisme dans le gros intestin.
Le cholestérol est le composant biliaire qui transporte les graisses du gros intestin vers le reste du corps. L'excès de cholestérol est réabsorbé dans la circulation sanguine plutôt qu'excrété, sauf lorsqu'il se lie aux fibres solubles. Une alimentation riche en fibres permet à plus de cholestérol de quitter le corps.
Un système digestif sain absorbe 95 pour cent des graisses consommées. Des maladies telles que la maladie cœliaque et les carences en lipases ou en sels biliaires interfèrent avec l'absorption des graisses et sont collectivement appelées troubles de malabsorption. Un adulte en bonne santé devrait tirer 30 pour cent de ses calories quotidiennes des graisses. Le régime américain typique fournit une quantité de graisse plus que suffisante pour les adultes sans troubles de malabsorption.