人体所需要的能量指贮存在食物中的并可供给人体利用的化学能。人体需要不断地获得能量才能维持一切生理活动。人体不仅在劳动、运动以及学习等过程中需要能量，就是在安静状态下也要消耗一定的能量。碳水化合物、脂类和蛋白质是人体需要能量的主要来源，这些食物中的化学能经氧化作用释放出来才能被人体利用。
一、能量单位与计算
营养学上传统所用的能量单位是千卡（kcal），1kcal是1000g水由15每升高1所需的能量。目前，国际标准计量各种形式的能量（包括能量）一律用焦耳（J）为单位。1J是用1N力把1kg的质量移动1m所需要的能量。两种计算单位都可以使用，其换算方法如下：
1kcal=4.184kJ；1kJ=0.239kcal
营养素在体内氧化所产生能量的数量，称之为能量系数，亦称生理卡价。食物中的碳水化合物和脂肪在体内氧化和在体外燃烧所释放的能量基本相同；每克碳水化合物平均放热4.1kcal，每克脂肪平均放热9.45kcal。每克蛋白质在体内氧化比在体外燃烧所释放的能量要少1.3kcal，蛋白质在体外燃烧时，每克释放能量为6.5kcal，故蛋白质在体内氧化的实际放能量为5.65kcal-1.3kcal=4.35kcal。
食物中所含的三大营养素在消化过程中不能被完全吸收，正常人对碳水化合物的吸收率为95%，脂肪为95%，蛋白质为92%。按吸收率，这三大营养素在人体内氧化的实际产能量为：
碳水化合物：4.1×98%=4kcal/g（6kJ/g）；
脂肪：9.45×95%=9kcal/g；
蛋白质：4.35×92%=4kcal/g（16kJ/g）。
二、能量的计算
食物所含能量的计算方法：将食物中三大营养素的质量（g）乘以各自的产热系数即得。
例：一杯牛奶（200g）的发能量是多少？
解：（1）查食物成分表（附录3）知：牛奶100g含蛋白质3.3g，脂肪4.0g，碳水化合物5.0g。牛奶200g含蛋白质6.6g，脂肪8.0g，碳水化合物10.0g。
（2）蛋白质：6.6×4=26.4kcal
脂肪：8.0×9=72.0kcal
碳水化合物：10.0×4=40.0kcal
26.4+72.0+40.0=138.4kcal
答：一杯牛奶（200g）的发能量为138.4kcal。
三、人体能量的消牦
人体能量的消耗主要表现在以下3个方面。
1.维持基础代谢的能量消耗
基础代谢是指当室温在18～25时，空腹（进食后10～12h），机体处于清醒、安静、肌肉松弛状态，静卧5min所测得的能量代谢。人体即使处于完全休息状态，都要消耗一定的能量，这就是基础代谢的能量，即人体最基本的能量消耗。
2.从事体力和脑力劳动所消耗的能量
此种能量的消耗占人体能量总需要量的主要部分。劳动强度越大、持续时间越长、技术越不熟练，则能量消耗也就越多。
3.食物特殊动力作用
人体进食后，能量代谢增高，使机体向外散失的能量比进食前增加，这种由于机体摄食而引起机体能量消耗增加的现象称为食物的特殊动力作用。
各类营养素和食物都有食物特殊动力作用，但各不相同。其中蛋白质最大，为其本身所供能量的30%；糖类为5%～6%；脂肪最少，为4%～5%。一般摄入普通混合膳食时，其食物的特殊动力作用约为人体每日基础代谢所需能量的10%。
四、能量的来源与供给量
人体需要的三大营养素在体内氧化都可以产生能量，其中碳水化合物是人体能量的主要来源，其次是脂肪，再其次是蛋白质。在合理的膳食中，碳水化合物、脂类和蛋白质三种营养素之间应该有一个适当的比例。根据我国的膳食习惯和要求，碳水化合物约为总能量的60%～70%，蛋白质约为10%～15%，脂肪约为18%～25%。
人体对能量的需要量随劳动种类、强度、年龄、性别、生理特点的不同而不同。大学生能量的需要量一般是男生为2600kcal（10.9MJ），女生为2300kcal（9.6MJ）。