Hoewel de vertering van eiwitten, koolhydraten en lipiden in de maag kan beginnen, wordt deze in de darm voltooid. De opname van voedingsstoffen, water en elektrolyten uit eten en drinken vindt ook plaats in de darm. De darmen kunnen in twee structureel verschillende organen worden verdeeld: de dunne en de dikke darm.
De dunne darm is een ~ 22 meter lange buis met een binnendiameter van slechts 2,5 cm. Omdat de meeste voedingsstoffen hier worden opgenomen, is de binnenwand van de dunne darm zeer ingewikkeld en bedekt met vingervormige uitsteeksels, villi genaamd, die elk honderden microvilli bevatten. De plooien, villi en microvilli van de dunne darm versterken het oppervlak van absorptie 60 tot 120 keer. Door het grotere oppervlak is er voldoende gelegenheid om voedingsstoffen op te nemen.
De dunne darm is verbonden met de maag door de pylorussfincter, die wordt afgesloten wanneer de chymus in de twaalfvingerige darm terechtkomt – het begin van de dunne darm. Het middelste en grootste deel van de dunne darm is het jejunum. Het ileum is het laatste stuk van de dunne darm, waar het zich met de ileocecale klep aan de dikke darm hecht.
De dikke darm begint bij de blindedarm. De appendix, een kleine lymfatische structuur, bungelt aan de onderkant van de blindedarm. Boven de blindedarm begint de stijgende dikke darm, gevolgd door de transversale dikke darm. Ze absorberen het meeste van het resterende water en elektrolyten uit de chymus en veranderen het in ontlasting. De dalende dikke darm, de sigmoïde dikke darm en het rectum slaan uitwerpselen op die via de anus worden afgevoerd.
Over het algemeen is de dikke darm ongeveer 1,5 m lang met een binnendiameter van 4,8 cm. Het bevat geen plooien en villi, maar de absorberende epitheelcellen hebben microvilli. De dikke darm herbergt een bacterieel ecosysteem, dat de laatste stadia van de spijsvertering uitvoert. Cellulose en vezels worden hier afgebroken, omdat de maag en de dunne darm niet in staat zijn om deze af te breken.
De dikke darm bevat meer dan 700 verschillende soorten bacteriën. Er wordt verondersteld dat er een verband bestaat tussen de bacteriële diversiteit en obesitas en de ontwikkeling van diabetes type 2. Obese personen hebben minder bacteriestammen dan hun niet-obese tegenhangers. Een lage bacteriële diversiteit is ook in verband gebracht met insulineresistentie. Het darmbacteriële ecosysteem – het darmbioom – wordt kort na de geboorte tot stand gebracht. Baby's die borstvoeding krijgen, ontwikkelen hun darmbioom op basis van de bacteriën die in de moedermelk aanwezig zijn. Na de geboorte wordt het bioom gevormd door iemands genetica, dieet, leeftijd, geslacht en hun immuunsysteem. Externe factoren zoals voeding, gezondheid, medicijnen en geografische locatie hebben ook een aanzienlijke invloed op de complexiteit van het darmbioom.
