호르몬은 신경내분비계(neuroendocrine system) 활성화를 통해 소화의 상당 부분을 조절합니다. 소화의 신경내분비계는 소화에 직간접적으로 관련된 여러 기능을 가진 다양한 호르몬을 포함하고 있습니다.
위에서 시작하여 단백질이 장신경계(enteric nervous system)의 감각 뉴런(sensory neuron)에 의해 감지되면, 유문샘(pyloric gland)은 가스트린(gastrin)을 분비하도록 자극을 받습니다. 가스트린(gastrin)은 이어서 히스타민(histamine) 분비를 유도합니다. 이 두 호르몬은 소화를 촉진하고 음식을 유미즙(chyme)으로 바꾸는 염산(hydrochloric acid)의 생산을 시작합니다. 위의 pH가 더 산성화되면, 음성 되먹임 고리(negative feedback loop)가 두 호르몬의 생산을 중단시킵니다.
유미즙은 여러 가지 호르몬이 분비되는 십이지장(duodenum)으로 이동하고, 십이지장에선 여러기능을 하는 몇 가지 호르몬이 분비됩니다. 일부는 위장의 소화를 억제합니다. 위 억제 펩타이드(gastric inhibitory peptide, GIP)는 위 운동을 늦춥니다. 세크레틴(secretin)은 위액 생성을 억제하고, 콜레시스토키닌(cholecystokinin, 줄여서 CCK)과 함께 위와 십이지장 사이의 유문괄약근(pyloric sphincter)이 닫히도록 유도합니다. 이를 통해 십이지장의 유미즙을 제한하고 소화 속도를 조절합니다.
유미즙이 십이지장에 들어가면, 세크레틴(secretin)은 췌장(pancreas)에서 중탄산염(bicarbonate)을 분비하도록 촉진합니다. 이것은 유미즙의 산도를 감소 시켜, 십이지장의 민감한 내막을 보호하고 소화 효소가 기능할 수 있는 최적의 환경을 만듭니다. 소화 효소와 담즙(bile)은 CCK에 의해 자극을 받으면 췌장과 담낭(gallbladder)에서 배출되어 소장(small intestine)을 통해 소화가 지속하도록 만듭니다.
유미즙이 대장(large intestine)으로 전달될 때 소장의 끝부분인 회장(ileum)에선 또 다른 호르몬 펩타이드 YY(peptide YY, 줄여서 PYY)가 분비됩니다. 이 호르몬은 시간이 지남에 따라 서서히 분비되며, 식사 후 약 1~2시간 후에 정점을 찍습니다. PYY의 기능은 물과 전해질이 최대한 흡수될 수 있도록 유미즙이 대장을 통과하는 것을 늦추는 일입니다. 또한 유기체가 먹는 것을 멈추도록 지시하는 포만감 신호 역할을 합니다. PYY는 비만과 관련되어있을 수 있습니다. 비만인 사람에게 비만이 아닌 사람에 비해 낮은 수준의 PYY가 관찰되었습니다. PYY의 합성 유사체 (synthetic analog)의 비만 치료에 대한 가능성으로 연구되고 있습니다.
