Žaludek má při trávení dvě hlavní funkce: mechanickou a chemickou.

Potrava se v žaludku shromažďuje v hrubě rozmělněném stavu. Plnění žaludku je postupné - prázdný žaludek má stěny těsně k sobě přiložené. Polykaná sousta se vrství podél stěn a stěna žaludku se postupně rozvíjí. Žaludek dospělého člověka tak pojme 1 až 2 litry rozmělněné potravy. Svalstvo žaludku vykonává pomalé rytmické stahy (2 - 4 za minutu), kterými se obsah žaludku promíchává a dále rozmělňuje. Hybnost žaludečního svalstva je ovlivňována přímo náplní žaludku - a to jak množstvím, tak složením potravy. Stoupá-li náplň žaludku, je jeho stěna stále více mechanicky drážděna a stahy jsou mohutnější. Z chemických látek nejvíce tlumí žaludeční stahy tuky, méně bílkoviny a nejméně cukry.

Zředěné a se žaludeční šťávou promíchané potravě se říká chymus, který je ze žaludku v malých dávkách protlačován do dvanáctníku.

Potrava zůstává v žaludku různě dlouho. Tekutiny žaludkem pouze protékají, ale na tuky bohatá potrava opouští žaludek za 5 - 7 hodin a strava obsahující převážně cukry, již za 3 - 4 hodiny.

Je-li stěna žaludku podrážděna nevhodnými látkami nebo je-li drážděna pobřišnice, případně stěna hltanu, dochází ke složitému reflexnímu ději, při kterém se peristaltika žaludku (a tenkého střeva) obrací. Obsah žaludku se pak vyprazdňuje do jícnu a do hltanu a pak dochází ke zvracení. Zvracení předchází pocit ošklivosti a nevolnosti, doprovázený zvýšeným sliněním, bledostí a zrychleným dýcháním. Na vyprazdňování žaludku, případně začátečního úseku tenkého střeva se podílejí svaly břicha a hrudníku, které se křečovitě stahují a zvyšují tlak v břišní dutině přispívající k jeho vyprázdnění. Zvracení je obranný děj, při kterém je odstraněn nevhodný obsah žaludku.

Chemická funkce žaludku je umožněna mechanickou úpravou potravy a zajištěna produkcí žaludeční šťávy. Žaludeční šťáva je produkována žlázkami žaludeční sliznice. Její denní množství závisí na množství přijaté potravy, ale v průměru se tvoří asi 1,5 - 2 litry šťávy za 24 hodiny.

Žaludeční šťáva je čirá, bezbarvá a silně kyselá tekutina. Obsahuje kyselinu chlorovodíkovou, pepsin, chymozin, žaludeční lipázu a mucin . (Více než 99% šťávy tvoří voda.)

Kyselina chlorovodíková okyselí obsah žaludku, působí bobtnání vaziva (bílkovin) přijatého v masité potravě a rozkládá zeleninu. Kys. chlorovodíková usmrcuje choroboplodné zárodky a desinfikuje tak žaludeční obsah. Ničí i kvasinky a zabraňuje proto kvašení žaludečního obsahu. Kyselina chlorovodíková aktivuje pepsin.

Množství kyseliny a kyselost (acidita) žaludeční šťávy se měří v odebraném vzorku žaludeční šťávy.

Pepsin je enzym zahajující štěpení bílkovin na jednodušší bílkovinné složky (ještě ne na aminokyseliny) rozpustné ve vodě.

Chymosin sráží mléčné bílkoviny na drobné vločky tvarohu. Sražené mléčné bílkoviny jsou snáze štěpitelné a sražené mléko déle setrvává v žaludku. U kojenců je tak ovlivněn i pocit hladu při převážné tekuté stravě. U dospělého člověka chymosin chybí.

Žaludeční lipáza slabě štěpí tuky na glycerol a mastné kyseliny. Účinnost žaludeční lipázy je nepatrná.

Mucin je produkt hlenových žaludečních žlázek, povlékající povrch žaludeční sliznice, kterou tak chrání před natrávením kyselinou chlorovodíkovou.

Ve stěně žaludku se tvoří i zvláštní bílkovina, tzv. vnitřní faktor, který ve střevě umožňuje vstřebávání vitamínu B12. Vitamín B12 je nezbytný pro tvorbu červeného krevního barviva obsaženého v červených krvinkách. Chybí-li vnitřní faktor, vzniká těžká chudokrevnost - onemocnění spojené s poruchou přenosu kyslíku mezi tkáněmi organismu.

Řízení sekrece žaludeční šťávy je nervové (reflexní) a látkové. Nervové řízení je vyvoláno stejnými podněty, jaké například vyvolávají tvorbu slin. Reflexní tvorba žaludeční šťávy je navozena drážděním různých receptorů (čichového, chuťového apod.), od kterých přicházejí příslušné informace do centra uloženého v prodloužené míše. Z centra jsou nervové podněty odváděny do stěny žaludku. Reflexní fáze tvorby žaludeční šťávy trvá asi 1,5 - 2 hodiny.

V průběhu života se vytvářejí reflexní spoje i mezi receptory, které jinak nemají bezprostřední vztah k trávicímu systému. Stačí pohled na potravu nebo na předměty spojené s přijímáním potravy (u člověka i hovor o jídle), aby došlo ke zvýšení tvorby žaludeční šťávy. Vzrušení, strach, spěch a zlost sekreci snižují; naopak dobrá nálada sekreci zvyšuje.

Chemická fáze tvorby žaludeční šťávy navazuje na nervovou fázi. Dochází k ní tak, že různé látky uvolňované z potravy (koření, výtažky z masa), dráždí na žaludeční sliznici, ve které se vytváří a uvolňuje do krve hormon gastrin . Krví je gastrin opět přiváděn do stěny žaludku, kde vyvolává tvorbu žaludeční šťávy.