一般情况下，在人或动物体内进行试验最为理想。然而，由于胃肠道的结构与功能复杂，生物个体间的差异大，导致动物或人体试验在技术上的可行性、结果的可重复性、经济和时间成本、伦理等方面受到了极大的限制。此外，通过体内试验只能得到笼统的结果，在理解食品和药物在胃肠道中详细的消化和吸收过程和机理时，也具有很大的局限性。

　　胃肠道消化和吸收的一般过程：

　　胃肠道（包括口腔、食管、胃、小肠和大肠）是营养物质和药物消化、转运、吸收、代谢和排泄的场所。

　　与组成和结构较为单一的口服药物制剂相比，食物在胃肠道内的消化和吸收过程相对复杂得多。食物中的营养素除了水、无机盐和某些维生素可以直接被肠道上皮细胞吸收之外，碳水化合物、蛋白质和脂肪等组分必须在消化道内被分解成结构简单的小分子物质之后，才能被人体吸收。例如，固体食物被人体摄入后，首先需要经过口腔牙齿的机械咀嚼，将块状食物切割、压碎和研磨成较小的颗粒，再经过舌头的搅拌和唾液的润滑作用形成可被吞咽的食团，最后通过食道的蠕动输送到胃继续进行消化。

　　胃的近端（头区，主要包括胃底和胃体）具有储存未消化食物的功能，并负责液体食物的排空；胃的远端（尾区，由胃窦和幽门构成）相当于研磨机和混合器，在蠕动的胃壁机械摩擦挤压以及胃酸和胃蛋白酶的共同作用下，将大颗粒研磨成小颗粒。此外，幽门窦处的幽门括约肌的收缩和舒张对固体食物颗粒的胃排空过程形成“筛分效应”，即低黏度的液体和粒径小于1~2毫米的固体小颗粒会从幽门排空至十二指肠，而对于粒径大于2毫米的固体颗粒和高黏度的食物成分则保留在胃腔。

　　消化是机体通过消化管的运动和消化腺分泌物的酶解作用，将大块的、分子结构复杂的食物，分解为能被吸收的、分子结构简单的小分子化学物质的过程。消化作用有利于营养物质通过消化管黏膜上皮细胞进入血液和淋巴，即营养物质的吸收过程，从而为机体的生命活动提供能量。

　　小肠是消化和吸收的主要场所。酸性食物从胃进入十二指肠后，首先被小肠细胞分泌的碳酸氢盐中和至中性，随后在胰液、胆汁和小肠液的化学性水解和小肠运动的物理混合作用下完成最终的消化过程。不同营养物质的吸收过程大同小异。淀粉和蛋白质分别分解成单糖（葡萄糖）和氨基酸或小分子肽之后，以主动转运的方式被小肠（主要是空肠）上皮细胞吸收进入血液循环；脂肪的吸收过程更为复杂，它首先要被胆汁中的胆酸盐、卵磷脂等乳化成极细的微滴，然后在脂肪酶的作用下将甘油三酯分解为甘油与脂肪酸，而脂肪酸再一次与胆酸盐、胆固醇结合成水溶性的微胶粒才能被小肠长皮细胞吸收进入血液循环。不能被小肠消化和吸收的食物残渣进入大肠，在结肠微生物群的作用下进一步发酵和降解，其中的一部分水分、电解质被大肠黏膜吸收后形成粪便。

　　动态仿生消化系统是对人体或动物的消化道及其消化环境、消化道内的流体动态行为等进行模拟的装置。与体内试验相比，体外仿生胃肠道模型作为一种高效的食品（医药）配方（处方）和加工工艺筛选工具，不仅能部分甚至替代体内活体试验，减少动物牺牲的数量，避免伦理限制，而且可以缩短试验周期、节约成本、提高结果重复性。此外，体外仿生胃肠道模型可以在时间和空间的任意尺度上，实现对食物与药物的混合、崩解、释放、排空、转运、吸收等动态过程的监测。这对于深刻理解食品与药物在体内的加工过程极为重要。