Надходження білків, жирів і вуглеводів забезпечує організм енергією, яка може використовуватися для виконання різних функцій або запасатися, щоб використовуватися в подальшому. Стабільність складу і маси тіла протягом довгого часу вимагає, щоб надходження і витрату енергії були збалансовані. Якщо людина переїдає і надходження енергії постійно перевищує витрату, надлишок енергії запасається у вигляді жиру, що призводить до збільшення маси тіла. Навпаки, втрата маси тіла і виснаження спостерігаються, коли надходження енергії недостатньо для забезпечення потреб організму.

У зв'язку з тим, що в різних видах їжі представленість білків, жирів, вуглеводів, мінеральних речовин і вітамінів різні, повинен підтримуватися певний баланс цих компонентів їжі між різними частинами організму для забезпечення метаболічних систем необхідними субстратами. У подальших статтях обговорюються механізми, за допомогою яких надходження їжі регулюється відповідно до метаболічними потребами організму, а також деякі проблеми забезпечення збалансованого харчування.

Кількість енергії, Що вивільняється з кожного 1 г вуглеводів при їх окисленні до вуглекислого газу і води, становить 41 Ккал (1 велика калорія еквівалентна 1 кілокалорії), в тих же умовах при окисленні жирів вивільняються 93 Ккал. Кількість енергії, що вивільняється в середньому при окисленні 1 г білків до вуглекислого газу, води та сечовини становить 435 Ккал. Всі ці речовини по-різному всмоктуються в шлунково-кишковому тракті: в організм надходять майже 98% вуглеводів, 95% жирів і 92% білків. В середньому кількість енергії, що витягають з 1 г цих речовин, у фізіологічних умовах становить 4 Ккал вуглеводів, 9 Ккал - жирів, 4 Ккал - білків.

Середній американець отримує близько 15% енергії з білків, 40% - з жирів і 45% - з вуглеводів. У більшості країн «третього світу» кількість енергії, одержуваної з вуглеводів, набагато перевищує кількість енергії, що доставляється жирами і білками. В деяких регіонах світу їжа мізерна, і енергія, що доставляються жирами і білками, сумарно становить не більше 15-20%.

Якщо в картопля додати шматок масла, то їжа буде містити набагато більше енергії, ніж сам картоплю. Середня добова потреба в білках становить 30-50 р.

Щодня розпадаються і використовуються для створення інших хімічних речовин 20-30 г власних білків організму, тому всі клітини повинні постійно утворювати нові протеїни, які зможуть зайняти місце розпалися. Отже, харчовий раціон повинен містити білки для цієї мети. Людині необхідно щодня споживати 30-50 г білка, щоб забезпечити нормальне його присутність в організмі. Деякі білки не містять повного набору незамінних амінокислот і тому не можуть використовуватися для адекватної заміни розпалися в організмі білків. Такі білки називають неповноцінними, і якщо вони присутні в раціоні у великих кількостях, щодобова потреба в білках стає набагато вище, ніж зазвичай. В цілому білки, що містяться в продуктах тваринного походження, гарантовано є повноцінними на відміну від білків, що містяться в овочах або зернових.

Наприклад, білки кукурудзи майже не містять триптофану - Однієї з незамінних амінокислот, тому у деяких людей з економічно відсталих країн, що використовують як джерело білка в основному кукурудзу, іноді розвивається синдром, званий квашиоркор, причиною якого є дефіцит білка. Квашиоркор проявляється припиненням зростання, млявістю, зниженням інтелекту, набряками.

Вуглеводи і жири ведуть себе як « зберігачі білків ». Якщо в харчовому раціоні присутня надлишок вуглеводів і жирів, організм отримує практично всю кількість енергії за рахунок цих двох груп речовин і дуже невелика кількість - за рахунок розщеплення білків. Тому як вуглеводи, так і жири можна назвати «зберігачами білка». При голодуванні, коли виснажуються запаси вуглеводів і жирів, присутні в організмі білки починають швидко витрачатися на енергетичні потреби. При цьому швидкість витрати білка іноді наближається до кількох сотень грамів на добу замість звичайних 30-50 р.