Den tunntarmen består av tolvfingertarmen, jejunum och ileum. Tillsammans med matstrupen, tjocktarmen och magen bildar den mag-tarmkanalen. Hos levande människor är tunntarmen enbart ungefär 6 till 7 meter lång. Efter döden kan denna längd öka med upp till hälften. Den har en yta på över 200 meter.
Tunnens inre väggar täcks i fingerliknande vävnad som kallas villi. Var och en av dessa villier är täckta av ännu mindre fingerliknande strukturer som kallas mikrovilli. Dessa villi och mikrovilli ökar ytan som är tillgänglig för absorption av näringsämnen.
I tunntarmen försämras mat som redan har bryts ned med tugga och mageenzymer ytterligare av enzymer. Vissa av dessa kemikalier utsöndras i lumen (det ihåliga området i mitten av tarmen), men andra transporteras till tarmen från andra organ som bukspottkörteln och levern. Var absorption sker beror på vilken typ av näringsämne eller vitamin som absorberas.
När molekylerna som kommer att absorberas väl har minskats till kemisk nivå passerar det genom tarmsväggarna in i blodomloppet. Peristaltis, sammandragning av muskelväggarna, är den kraft som driver materia genom tunntarmen. Det är en långsam process, vilket gör att matmaterialet kan blandas med matsmältningsjuicer.
