小肠的起始部为十二指肠，分四段。第一段为球部，内镜所见球部粘膜呈绒毛状，与胃粘膜不同。球部与降部的交界在内镜中称十二指肠上曲。内镜检查时需采取一定手法，始能使十二指肠镜通过上曲进入降段。第二段为降部，降部内侧壁的乳头即乏特氏壶腹所在。乳头在镜下呈乳头状、半球形或扁平隆起。多种不同形态的胆、胰管开口位于乳头偏下端的中央部。乳头上方有纵形走向的粘膜下隆起，数条环形皱襞横跨其上而过，此纵行隆起即为总胆管的十二指肠壁内段所在，为乳头切开的标志。乳头下方也有2－3条带状细小纵皱襞。第三段为水平部，肠系膜上动脉在前面跨越，偶可压迫此段肠管而发生部分梗阻。第四段为升部与空肠连接，连接处为屈氏韧带所固定。

小肠是消化和吸收食物的主要场所。食物成分必先消化分解为较简单物质，才能为肠壁吸收，消化作用大部是靠胰液消化酶完成的，肠液消化酶仅起补充作用。小肠粘膜吸收机理主要有被动扩散和主动转运两种。食物成分的吸收都是通过主动转运。小肠粘膜的环状皱襞，绒毛结构，有极大的吸收功能。食物、营养成分等是经粘膜的吸收细胞而进入体内的，吸收细胞的表面有刷状缘，它是内微绒毛及其表面外衣所组成。刷状缘含有多种酶如双糖酶（乳糖酶、蔗糖酶、麦芽糖酶）、海藻糖酶、低聚糖酶、肽酶、磷酶酶、叶酸结合酶以及内因子――维生素B12受体和葡萄糖、氨基酸、半乳糖载体等。双糖或低聚肽先经过这些酶水解为单糖或氨基酸，再与特异载体相结合进入细胞内，刷状缘上酶或蛋白质的缺损，可造成各种病症。小肠粘膜对水和电解质的移动是双向的，小肠分泌时，水分和电解质由粘膜下层向肠腔转移；吸收时则呈相反方向转移。正常情况下，吸收大于分泌，因此仅小量水和电解质进入结肠，水的吸收是被动的，小肠对钠的吸收效率很高，一部分是被动的，另一部分是主动的，小肠对钾的吸收是被动的，其速率比钠慢得多。腹泻时有大量钠、钾、水的丢失。氯化物的吸收大部分是被动的，但回肠可以通过分泌重碳酸盐而主动吸收氯离子。正常小肠每天约分泌1－3升肠液进入肠腔、绝大部分在远端小肠重吸收。小肠液的分泌受小肠内分泌细胞（APUD细胞）的各种激素所调节。这类激素作用于小肠腺分泌细胞，刺激腺苷环化酶，形成cAMP，使腺细胞分泌增加，如霍乱弧菌、大肠杆菌及痢疾杆菌等肠毒素可使肠腺细胞水分和电解质分泌亢进，造成分泌性水泻、脱水和电解质紊乱。