O glúten é parcialmente digerido na luz do tubo digestivo, liberando a gliadina, um peptídeo rico em resíduos de glutamina. A gliadina se liga à transglutaminase tecidual (tTG) que está presente nos enterócitos da mucosa do delgado, formando um complexo macromolecular que pode ser especificamente reconhecido como “antígeno” por moléculas apresentadoras que possuem determinados alelos do complexo principal de histocompatibilidade (MHC) classe II: HLA-DQ2 (95%) determinados alelos do complexo principal de histocompatibilidade (MHC) classe II: HLA-DQ2 (95%) e HLA-DQ8 (5%). Ao ser exposto ao glúten, o sistema imune desencadeia uma resposta anormal, produzindo uma série de anticorpos que podem afetar diversos órgãos. No intestino delgado, esta resposta imunitária provoca uma reação inflamatória que faz diminuir as vilosidades intestinais. Isto afeta a absorção de nutrientes pelo intestino, podendo causar anemia em muito casos.