Den generelle reaktion for hydrolyse af et dipeptid kan repræsenteres som følger:
H2O + R1-CO-NH-R2 → R1-COOH + R2-NH2
hvor R1 og R2 repræsenterer sidekæderne af de to aminosyrer.
Hydrolysen af dipeptider er et vigtigt skridt i fordøjelsen af proteiner. I det menneskelige fordøjelsessystem nedbrydes dipeptider til individuelle aminosyrer af enzymer som dipeptidaser og aminopeptidaser. Disse aminosyrer kan derefter absorberes i blodbanen og bruges til forskellige metaboliske processer.