Fyziologie hladu je složitý proces.
Hlad a chuť k jídlu jsou u savců zprostředkovány několika molekulárními signálními drahami. Mezi hormony, o nichž je známo, že ovlivňují hlad, patří ghrelin, leptin a peptid YY3-36 .
Když se v žaludku objeví hladové stahy, nazývají se tyto stahy hladem. Hladové stahy obvykle nezačínají dříve než za 12 až 24 hodin po posledním požití jídla, při hladovění. Jeden hladový stah trvá asi 30 sekund a bolesti trvají asi 30-45 minut, pak hlad odezní asi na 30-150 minut. Jednotlivé stahy jsou zpočátku oddělené, ale po určité době jsou téměř nepřetržité. Emocionální stavy (hněv, radost atd.) mohou tlumit hladové stahy. Hlad se zvyšuje nižší hladinou cukru v krvi a je vyšší u diabetiků. Své největší intenzity dosahují za 3 až 4 dny a v následujících dnech mohou zeslábnout, i když hlad nikdy nezmizí. Hladové stahy jsou nejintenzivnější u mladých, zdravých lidí, kteří mají vysoký stupeň trávicího tonu. Období mezi stahy se zvyšuje se stářím.