Den lille tarm består af duodenum, jejunum og ileum. Sammen med spiserøret, tyktarmen og maven danner den mave-tarmkanalen. Hos levende mennesker måler tyndtarmen alene ca. 6 til 7 meter lang. Efter døden kan denne længde stige med op til halvdelen. Det har et overfladeareal på over 200 meter.
De indvendige vægge i tyndtarmen er dækket af et fingerlignende væv kaldet villi. Hver af disse villi er dækket af endnu mindre fingerlignende strukturer kaldet microvilli. Disse villi og mikrovilli øger det disponible overfladeareal til absorption af næringsstoffer.
I tyndtarmen nedbrydes fødevarer, der allerede er nedbrudt ved tyggelse og maveenzymer, yderligere af enzymer. Nogle af disse kemikalier udskilles i lumen (det hule område midt i tarmen), men andre transporteres til tarmen fra andre organer såsom bugspytkirtlen og leveren. Hvor absorption finder sted afhænger af den type næringsstof eller vitamin, der absorberes.
Når molekylerne, der vil blive absorberet, er reduceret til et kemisk niveau, passerer gennem tarmens vægge ind i blodomløbet. Peristaltis, sammentrækning af muskelvæggene, er den kraft, der driver stof gennem tyndtarmen. Det er en langsom proces, der giver fødevaren mulighed for at blande sig med fordøjelsessafterne.
