胃壁细胞主要分泌盐酸、内因子和胃蛋白酶原。这些分泌物在消化过程中发挥重要作用，包括激活胃蛋白酶、促进铁和维生素B12吸收以及杀灭病原微生物。
盐酸由胃壁细胞分泌，是胃液的主要成分之一，能够激活胃蛋白酶原转化为胃蛋白酶，同时创造酸性环境帮助蛋白质变性。盐酸还具有杀菌作用，可减少随食物进入胃肠道的病原微生物数量。内因子是一种糖蛋白，与维生素B12结合后形成复合物，促进其在回肠末端的吸收。缺乏内因子可能导致恶性贫血。胃蛋白酶原在酸性环境下被激活为胃蛋白酶，负责初步分解食物中的蛋白质为多肽。
胃壁细胞的分泌功能受神经和体液因素调节。迷走神经兴奋时通过释放乙酰胆碱刺激胃酸分泌。胃泌素由胃窦部G细胞分泌，通过血液循环作用于胃壁细胞促进盐酸分泌。组胺由肠嗜铬样细胞释放，通过旁分泌方式增强胃酸分泌。生长抑素由胃窦和胃底D细胞分泌，可抑制胃酸分泌。胃壁细胞分泌异常可能导致消化性溃疡、胃炎或恶性贫血等疾病。日常饮食中应避免过度刺激胃酸分泌的食物，如辛辣、油腻或过酸食物。规律进食有助于维持胃黏膜屏障功能。
