Потребности организма в энергии обеспечиваются за счет окисления питательных веществ, в процессе которого образуется АТФ. Главные источники энергии — энергетические субстраты — это углеводы и липиды, белки используются в основном не для получения энергии, а для построения клеточных структур, синтеза ферментов и пр. (хотя энергия, выделяемая в качестве «побочного продукта» при неизбежном распаде белков, тоже используется организмом). Свойства углеводов и липидов как энергетических субстратов различны: углеводы — это «быстрое топливо», позволяющее высвобождать энергию со скоростью, достаточной для интенсивной мышечной работы, однако резервы их невелики. Липиды же — «медленное топливо», но они очень удобны для запасания энергии. Таким образом, в организме в зависимости от условий питания и нагрузки постоянно происходят взаимные превращения субстратов, их депонирование и расходование, переход на преимущественное использование того или иного субстрата. На согласование всех этих процессов с энергетическими потребностями организма направлена регуляция энергетического обмена.