Органи травлення недоступні для прямого спостереження. Тому довгий час травлення вивчалося на оперованих тварин. Велика заслуга у вивченні фізіології травлення належить великому російському фізіологові І. П. Павлову. Дослідження Павловим фізіології шлунка - одне з найважливіших його досягнень. Коли він їх починав, існування секреторних нервів для шлункових залоз так чи інакше заперечувалося усіма фізіологами того часу. Він же зміг довести це завдяки наступного досвіду: у собаки з шлункової фістули перерізали стравохід в області шиї і пришивали його кінці до країв шкірної рани у вигляді двох зіяющіх отворів. Після цього влаштовували так зване уявне годування і давали їжу, яка в ці отвори і вивалюються. Через кілька хвилин після початку годування починалося виділення шлункового соку. Павлов також створив метод для більш детального дослідження шлунка, відомий як «операція маленького шлунка по Павлову ». Павлов ж вирішив проблему по-іншому: шляхом часткового продольного розрізу в області дна шлунка, паралельно ходу розгалужень блукаючого нерва, з основної маси шлунка викроюють невеликий шматок, своєю основою пов'язаний зі шлунком містком з усіх трьох шарів його стінки - слизового, м'язової й серозного, потім тонким поперечним розрізом по внутрішній поверхні цього містка відокремлюють слизовий шар вирізаного шматка шлунка від слизового шару основної його маси, залишивши недоторканими м'язовий і серозний шари. в товщі яких знаходяться гілки блукаючого нерва і судини. З цього шматка звішують мішечок, так званий маленький шлунок, з ізольованою від великого шлунка порожниною, але має з останнім загальну стінку з м'язової й серозного шарів, із загальним джерелом постачання кров'ю і гілками блукаючого нерва. Він розробив методи, за допомогою яких вдалося зібрати чисті, не змішані з їжею травні соки, встановити їх склад, кількість, встановити регуляцію їх виділення (фістульних метод). За роботи з фізіології травлення І. П. Павлову була присвоєна Нобелівська премія.
В даний час розроблені безболісні методи, широко застосовуються на людях без шкоди для їхнього здоров’я. Це — метод зондування (введення гумової трубочки-зонда в шлунок); рентгенографічний (поглинання рідкої речовини, непроникного для променів рентгена); ендоскопія (введення спеціальних освітлювальних приладів — ендоскопів); метод електрогастрографії та інші. За допомогою останніх двох методів лікарі можуть виявляти різні захворювання і виробляти найтонші хірургічні операції.
