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淀粉的消化在犬、猫的整个消化道内都在发生，涉及物理消化、酶消化和微生物消化过程。犬、猫的口腔内主要进行淀粉的物理消化，即通过简单的咀嚼完成。犬、猫与人类不同，其唾液中缺乏α-淀粉酶，因此淀粉的酶解过程并不在口腔中开始。在胃部，食物与胃液混合，该过程主要消化食物中的蛋白质，对淀粉的消化较少。淀粉主要在小肠中被消化和吸收，胰酶可消化分解大部分的淀粉，小肠黏膜上皮细胞刷状缘分泌的酶则在淀粉消化和吸收的最后阶段发挥重要作用。
在小肠中，直链淀粉被α-淀粉酶裂解，产生麦芽糖和麦芽三糖；支链淀粉被分解为麦芽糖、麦芽三糖和α-糊精。其中，空肠的α-淀粉酶活性最强，因此大部分的淀粉主要在空肠中被消化。刷状缘分泌的寡糖酶将较大的葡萄糖链裂解成单一葡萄糖分子或二糖，二糖又进一步由胰腺和肠黏膜产生的二糖酶（麦芽糖酶、蔗糖酶和乳糖酶）彻底分解为单糖，然后被肠上皮细胞吸收。犬、猫会随着年龄的增长而分泌更多的淀粉酶和麦芽糖酶，这些酶在幼年哺乳期的犬、猫体内活性较低，而成年期较高。例如，幼年犬的淀粉酶活性在出生后第21天增加，在第63天进一步增加 [20] 。这种模式表明幼年犬对食物中淀粉的消化能力会越来越强。未经小肠消化吸收的淀粉会进入结肠被微生物发酵分解。
淀粉在消化道内被消化分解为葡萄糖，通过肠上皮细胞经主动转运被吸收，未被吸收的葡萄糖随食糜向回肠移动，吸收率逐渐下降。被吸收进入体内的葡萄糖通过门静脉到达肝脏。肝脏在合成、储存、转化和释放葡萄糖供其他器官使用方面起着核心作用。餐后血糖反应低的碳水化合物的升糖指数（glycemic index, GI）较低，血糖浓度在该过程中受到了胰岛素和胰高血糖素的精细调控 [21] 。对于糖耐量受损的犬、猫应饲喂GI相对较低的食物（图3-8），并改变碳水化合物的来源或增加日粮中的纤维含量 [22，23] 。中枢神经系统和红细胞需要葡萄糖来提供能量，其他组织则可以使用其他底物来供能。葡萄糖通过糖酵解和三羧酸循环进行代谢，经有氧氧化被完全分解为二氧化碳、水、三磷酸腺苷（adenosine triphosphate, ATP）和热量。如果组织中缺氧，如在剧烈运动时，则葡萄糖通过无氧氧化产生ATP，并被代谢为丙酮酸，之后经乳酸脱氢酶转化为乳酸。
图3-8 低升糖指数的碳水化合物来源
当摄入的葡萄糖超过自身需求时，机体可通过糖原合成酶将其储存为糖原。人类耐力赛运动员使用碳水化合物负荷（即在比赛前几天进食大量富含淀粉的食物）来最大化地储存肌糖原。虽未广泛研究赛犬的碳水化合物负荷作用机制，但在实践过程中发现其具有一定效果 [24] 。在糖原储存充足后，额外摄入的碳水化合物会被转化为长链脂肪酸储存在脂肪组织中。
碳水化合物正常代谢产生的排泄物包括呼吸中的二氧化碳、身体散发出的热量和水。在淀粉吸收不良的情况下，肠道微生物发酵增加可能导致呼出的气体和胀气中出现更多的氢气，以及粪便中出现更多短链脂肪酸。碳水化合物代谢紊乱的动物（如糖尿病、酮症、糖原沉积病以及果糖酶、半乳糖酶和丙酮酸酶缺乏症患病动物）的尿液或血浆中可能会出现与特定疾病有关的中间代谢产物（如葡萄糖、酮体、乳酸、草酸等）水平升高。