K cefalické fázi žaludeční sekrece dochází ještě před tím, než se potrava dostane do žaludku, zejména během konzumace. Příprava na trávení začíná tvorbou slin a tvorby enzymů. Mechanické a chemické trávení pak začíná probíhat v ústech při žvýkání potravy a míchání se slinami v ústech, než je dále odbouráváno mechanickým a chemickým zpracováním v žaludku.
Vyplývá ze zraku, čichu, myšlenky nebo chuti jídla, a čím větší je chuť k jídlu, tím intenzivnější je stimulace. Neurogenní signály, které způsobují cefalickou fázi žaludeční sekrece, pocházejí z mozkové kůry a z center chuti k jídlu amygdaly a hypothalamu.Jsou přenášeny dorzálními motorickými jádry vagi a pak bloudivým nervem do žaludku. Tato fáze sekrece běžně tvoří asi 20 procent žaludeční sekrece spojené s konzumací jídla.