W organizmie człowieka, w każdej żywej komórce, nieustannie zachodzą procesy przemiany materii. Większość z nich ma charakter anaboliczny i wymaga ciągłego dostarczania energii z pożywieniem. Składniki odżywcze pożywienia takie jak: tłuszcze i węglowodany to podstawowe źródła energii wytwarzanej w przemianach metabolicznych. Przy ich niedostatecznym spożyciu jako źródło energii wykorzystywane są także białka pożywienia. Celem prawidłowego odżywiania jest dostarczenie takiej ilości energii, która jest zużywana do utrzymania wszystkich funkcji życiowych organizmu. Przy wyższej, w stosunku do potrzeb organizmu, ilości dostarczonej energii jej nadmiar jest odkładany w postaci tkanki tłuszczowej i glikogenu. Przy niższej wykorzystywane są natomiast rezerwy zgromadzone w postaci glikogenu i tłuszczu zapasowego. Organizm człowieka posiada genetycznie uwarunkowaną zdolność adaptacji do długotrwałych niedoborów energetycznych.
Energia wydatkowana jest to ilość energii zużytej do utrzymania podstawowych funkcji życiowych, aktywności fizycznej, trawienia i wchłaniania pokarmu. Jednostką energii jest kilokaloria (kcal). 1 kcal = 4,184 kJ; 1 kJ = 0,239 kcal; MJ = 239 kcal.
Bilans energetyczny wyraża związek pomiędzy energią dostarczoną a wydatkowaną.
E. ^E +E I
E, - Energia dostarczona z pożywieniem
Ew - Energia wykorzystana przez organizm
Ewd - Energia wydalona z kałem, moczem, potem
U zdrowego człowieka dąży się do zerowego bilansu energetycznego. Dodatni bilans energetyczny jest pożądany u kobiet w okresie ciąży i laktacji oraz u dzieci i młodzieży w okresie intensywnego wzrostu i rozwoju. Występowanie dodatniego bilansu energetycznego u zdrowych, dorosłych osób może doprowadzić do wystąpienia nadwagi i otyłości.
Ilość energii, która powinna być dostarczona do organizmu z pożywieniem, zależna jest od całodobowych wydatków energetycznych człowieka związanych z prawidłowym funkcjonowaniem w środowisku i pracą zawodową, czyli od całkowitej przemiany materii (CPM).
Na całkowitą przemianę materii składają się:
1. Podstawowa przemiana materii — związana z utrzymaniem podstawowych funkcji Życiowych. Podstawowa przemiana materii (PPM) — definiowana jest jako najniższy poziom przemian energetycznych, warunkujący dostarczenie energii niezbędnej dó zachowania podstawowych funkcji życiowych w optymalnych warunkach. Podstawowe funkcje życiowe to np.: praca układów oddechowego i krążenia, utrzymanie stałej ciepłoty ciała, budowa i odbudowa komórek i tkanek. Podstawowa przemiana materii jest różna dla różnych ludzi i zależy od wielu czynników, m.in. takich jak: