L'idrolisi di un dipeptide provoca la rottura del legame peptidico tra i due amminoacidi che compongono il dipeptide. Questa reazione è catalizzata da enzimi chiamati peptidasi o proteasi. I prodotti dell'idrolisi sono due singoli amminoacidi.

La reazione generale per l'idrolisi di un dipeptide può essere rappresentata come segue:

H2O + R1-CO-NH-R2 → R1-COOH + R2-NH2

dove R1 e R2 rappresentano le catene laterali dei due amminoacidi.

L'idrolisi dei dipeptidi è un passo importante nella digestione delle proteine. Nel sistema digestivo umano, i dipeptidi vengono scomposti in singoli amminoacidi da enzimi come dipeptidasi e aminopeptidasi. Questi aminoacidi possono quindi essere assorbiti nel flusso sanguigno e utilizzati per vari processi metabolici.