汽車需要燃燒汽油作爲能源才能開動，飛機需要燃燒柴油作爲能源才能飛行，人則需要把食物作爲能源才能生存。從物理學的角度，人體無異於一臺消耗能量的機器，每天攝入能量(進食)並消耗能量(活動及生存)，直到生命終止，不再進食(攝入能量)亦不再活動及生存(消耗能量)。
衆所周知，低品質的汽油(能源)雖然也能推動汽車發動機，但卻會損害汽車的性能，縮短汽車使用年限。人又何嘗不是如此，攝入低劣的能源固然可以讓人存活，但會降低人體活力，損害其壽命。相反，攝入優質的能源卻會在保持人體運轉的過程中，促進健康，延長壽命達到或接近最大設計值(目前看，人類壽命最大設計值是由遺傳決定的)。那麼，對人體而言，優質的能源是什麼呢?
單就能量代謝的角度，糖類(也稱碳水化合物)無疑是人體這架機器最適合的能源。人在進化過程中，發展出了高效的糖代謝系統，而且這套糖代謝系統可以說是其他物質代謝的基礎或樞紐。在人體細胞中，糖類代謝迅速、直接、快捷，又非常潔淨，終產物只有水和二氧化碳，不產生任何有礙健康的物質。如果要說缺點的話，就是糖類在體內儲存量(血糖或糖原)很少，故必須定期或及時供應。正是因爲糖類的出色表現，一般建議人體所需能量的一半以上(55%~65%)由糖類提供。以全天需2000千卡能量爲例，應攝入糖類275~325克。
糖類主要存在於植物性中，來自植物葉子的光合作用。穀類、薯類、果蔬等是糖類的自然來源，精製的糖(如白糖、糖漿之類)則廣泛存在於各種穀類加工食品(如餅乾、麪包等)和飲料中。因爲動物身體難以儲存較多的糖類，所以動物性食物，如肉、蛋、魚及海鮮等糖類含量都極低。但奶類是一個例外，奶類中含有專門爲哺乳幼子準備的糖類——乳糖。它不是來自食物，而是來自媽媽乳腺的分泌。
糖類包括多種類型，如澱粉、蔗糖、葡萄糖、果糖、麥芽糖、乳糖等，它們的化學結構不同，但它們在體內作爲能量代謝的基本過程卻大同小異。對維持基本生命來說，各種糖類都可以起到大致相同的作用。不過，這並不意味着它們具有相同的健康效應。恰好相反，不同食物所含糖類對身體健康的影響並不相同。粗糧(如全麥、糙米、小米、玉米、蕎麥、高粱米、大麥等)、雜豆類(如紅豆、綠豆、芸豆等)、薯類、水果和蔬菜中的糖類，消化吸收的速度較慢，對胰腺分泌胰島素的刺激作用較小，是高品質的糖類能源。而細糧(如白饅頭、白米飯、白粥、白麪包、白麪條等)、甜食(如點心、蛋糕、小零食、冰激凌等)和飲料(如可樂、果汁飲料、奶飲料等)中的糖類，消化吸收的速度較快，對胰腺分泌胰島素的刺激作用較強，容易引起胰島素抵抗。而胰島素抵抗是動脈粥樣硬化、2型糖尿病、血脂異常、高血壓、脂肪肝、肥胖等慢性疾病共同的病理基礎。因此，它們是低品質的糖類能源，長期攝入恐怕要損害人體這架能量機器的性能和使用期限。
脂肪是另一種人體可以使用且在食物中廣泛存在的能源。它的特點是熱值高，1克脂肪在體內代謝產生的能量是碳水化合物的2倍多。脂肪的另一個顯著特徵是可以在體內儲存，大量儲存。體內儲存的脂肪來源於過多攝入的脂肪、糖類等。人體代謝脂肪的過程要比代謝糖類複雜得多，也“困難”得多，而且，脂肪的代謝過程離不開糖類的支持和幫助。如果沒有糖類的幫助(如在飢餓狀態下)，脂肪不能順利地代謝成二氧化碳和水，而會產生“酮體”。酮體爲酸性，少量的酮體不是問題，但大量酮體就會導致嚴重後果——酮症酸中毒(這是人被餓死的主要原因之一)。總體而言，脂肪不是人體高品質的能源，一般主張膳食脂肪提供的能量佔全天所需能量的20%~30%。以全天需2000千卡能量爲例，應攝入脂肪45~67克。
與糖類主要來自植物性食物不同，脂肪主要來自動物性食物。這是因爲動物身體可以合成(用植物中的糖類等爲原料)並儲存大量脂肪(如果它食物充足的話)。肉類、蛋類、奶類、魚類和海鮮等食物，都含有多少不等的脂肪。植物性食物(如上面提及的那些)通常只含有極少的脂肪。但很多植物的種子中含有很多脂肪，如大豆、某些堅果(花生、葵花籽、腰果、杏仁、核桃)、油菜籽、棉籽、南瓜子等。這些植物種子或果實(如棕櫚、橄欖等)也作爲油料，用於提取精製的食用油。隨着技術和經濟的發展，食用油的消費量已經越來越多，不但直接用於烹調，還大量地添加於各種加工食品中，如餅乾、方便麪、零食、麪包、點心、餡料等。在中國，食用油已經超過動物性食物，成爲脂肪的最大來源，並且是造成脂肪過多(超過30%合理上限)的主要原因。
蛋白質也是人體可以代謝的能源。蛋白質是人體所需最重要的營養物質，它不但是構成我們身體(內臟、骨骼、皮膚、肌肉、血管、神經等)的關鍵成分，還是生理活性物質(如激素、酶、抗體等)的主要成分。所以人類(所有動物都一樣)的食譜必須含有一定量的蛋白質。一般地，成年人每天攝入蛋白質0.8~1克/公斤體重是適宜的。以體重(胖瘦適中)爲70公斤的人爲例，每天應攝入56~70克蛋白質。
然而，當作爲能源使用的時候(攝入蛋白質量較多，或飢餓)，蛋白質卻是一種較差的能源。這是因爲，蛋白質分子中含獨有的“氮”(N)元素，它在體內代謝除生成二氧化碳和水之外，還產生尿素、肌酐、氨等含氮的廢物。少量的代謝廢物，可以在肝臟解毒並通過腎臟(尿)排出體外，是無害的。但如果含氮的代謝廢物大量生成，無疑會加重肝、腎的工作負擔。所以，大量攝入蛋白質作爲能源使用是得不償失的，歷來爲主流營養學界所反對。一般認爲，蛋白質提供的能量應占全天所需能量的10%~15%。這一比例明顯低於糖類(55%~65%)和脂肪(20%~30%)。
蛋白質的主要來源是魚、肉、蛋、奶等動物性食物以及大豆製品。穀類、堅果等也可提供一些蛋白質。或者我們可以換個說法，即除了蔬菜、水果和薯類(這些食物含水量很高，是造成蛋白質含量很低的主要原因)外，其他天然食物都可以提供較多蛋白質。蛋白質是生命的基礎，廣泛存在於所有動物和植物體內。由此不難理解，在進食天然食物且食物資源充足的情況下，蛋白質不容易缺乏。這可能也是動物界得以順利進化的必要條件之一。當然，只有人類纔有資格“享用”的大量人造垃圾食品，要另當別論。
酒精(乙醇)也是人體可以利用的能源。1克酒精在體內將代謝成7千卡能量，要超過糖類和蛋白質(均爲4千卡)。但酒精沒有任何營養價值，故營養學稱之爲“空熱”，即空的、沒有生理價值的能量。酒精在代謝過程中產生的乙醛等中間產物，會對損害肝、腎和大腦。其損害程度與酒精攝入量和個體對酒精的代謝能力有關，其範圍從幾乎沒有損害到致命。酒精攝入量越大，肝臟代謝酒精的能力越差(與遺傳密切相關)，則損害越嚴重。
正是因爲酒精這種能源幾乎沒有正面作用，所以談不上推薦攝入量。相反，關於酒精的限量倒是有很多權威的推薦，一般爲一日最高不超過20~25克酒精。
