机体在物质代谢过程中伴随着能量（energy）的释放、转移和利用，它是生命活动的基本特征之一。研究人体能量代谢的目的在于研究能量平衡，失去平衡则影响机体一系列正常生理活动。因此，能量代谢是营养学所研究的重要内容之一。
一、能量的单位
人体所需的能量国际上以焦耳（Joule，J）、千焦（kJ）、兆焦（MJ）作为单位。1焦耳是用1牛顿的力把1kg的物体移动1m所需要的能量。传统应用中，能量常使用千卡（kcal）为单位。1kcal指1L纯水从15℃上升到16℃所需要的能量。其换算关系是：
1kcal=4.184kJ 1kJ=0.239kcal1MJ=1000kJ=106J
二、能量的来源
人体所需要的能量来源于糖类、脂肪和蛋白质3大产能营养素。它们在体内氧化实际产生的能量为：
1g糖类产生能量16.81kJ（4.0kcal）
1g脂肪产生能量37.56kJ（9.0kcal）
1g蛋白质产生能量16.74kJ（4.0kcal）
每克产能营养素在体内氧化所产生的能量值叫做“食物的热价”，也叫“食物的能量卡价”，或称“能量系数”。
三、能量的消耗
能量守恒定律告诉我们，能量从一种形式转化为另一种形式的过程中，能量既不增加也不减少。机体的能量代谢同样遵循这一普遍规律。在整个能量代谢过程中，人体能量的需要与消耗是一致的。正常成人的能量消耗主要包括基础代谢、体力活动和食物热效应，而对于生长发育期的儿童及孕妇、乳母等特定群体还要满足其特殊的生理需要。
（一）基础代谢
基础代谢（BM）是指人体维持最基本生命活动情况下的能量代谢。即在清晨、安静、空腹状态下，不受精神紧张、肌肉活动、食物和环境温度等因素影响的能量代谢。这时的能量消耗主要用于维持体温、呼吸、血液循环和细胞代谢等基本生命活动。在单位时间内人体体表面积每平方米所消耗的基础代谢，又称为基础代谢率（BMR）。
（二）体力活动
体力活动是人体能量消耗的主要方面。生理情况相近的人，基础代谢消耗的能量是相近的，但体力活动时能量的消耗差别很大。机体任何轻微活动都可提高代谢率，其中影响体力活动能量消耗的因素主要包括：①肌肉越发达者，能量消耗越多；②体重越重者，能量消耗越多；③劳动强度越大、持续时间越长，能量消耗越多；④与工作的熟练程度有关。
（三）食物热效应
食物热效应是指由于进食引起能量消耗额外增加的现象，也叫食物特殊动力作用。进食糖类可使能量消耗增加5%~6%，进食脂肪可使能量消耗增加4%~5%，进食蛋白质可使能量消耗增加30%~40%。一般混合膳食约增加基础代谢的10%。
重点提示
食物热效应只能增加体热的外散，而不能增加可利用的能量。也就是说，食物热效应对于人体是一种损耗而不是一种效益。
（四）生长发育及其他因素
在生长发育期，能量消耗还包括生长发育所需要的能量。另外，孕妇的能量消耗则包括自身和胎儿发育等所需的能量；情绪和精神状态对机体的能量消耗亦有影响，如精神紧张地工作，可使大脑的活动加剧，能量代谢增加。
四、能量的分配
3大产能营养素在体内都有其特殊的生理功能并彼此相互影响，如糖类与脂肪的相互转化及其对蛋白质的节约作用。因此，3者在总能量供给中应有一个恰当的比例。根据我国的饮食特点，成年人糖类供给量应占总能量的55%~65%，脂肪占20%~30%，蛋白质占10%~15%。年龄越小，蛋白质及脂肪供能所占比例应越大。正常成人脂肪摄入量不宜超过总能量的30%。
五、能量的摄入量
人体能量代谢的最佳状态是达到能量摄入与能量消耗的平衡。这种能量平衡是机体健康的保证。如果能量长期摄入不足，各种生理功能将受到严重影响，可出现营养不良性水肿、机体抵抗力下降、婴幼儿生长发育迟缓等一系列蛋白质-能量营养不良症状。反之，能量摄入过多，则易导致肥胖、高血压病、冠心病、糖尿病以及癌症等疾病的发病率增高。中国营养学会推荐能量摄入量，见附录A-1.
