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体内に吸収された栄養素がさまざまな化学変化を経て生体物質に合成されたり、エネルギーとして消費されることを代謝という。このとき体内では熱を吸収したり発散したりする。全体的には発熱をする反応である。たとえば糖質は１ｇの分解により4.1Calの発熱になる。タンパク質は5.3Cal、脂質は9.3Calである。もっとも摂取した食べ物がすべて体内に吸収されるとは限らないから実際の発熱量はこれより少ない。
人間の体は動かないでじっとしているときにもエネルギーを必要とする。ただ生きていくだけにしても体温を維持したり、呼吸をしたり、心臓を動かして全身に血液を送りだしたりという基本的な動作を行う必要があるからである。このように人間が生きていくのに最低限必要な機能を維持するためのエネルギーのことを基礎代謝といい、それは肉体的・精神的に安静であるときにも、わずかに活動している呼吸器、心臓(10%)、肝臓(27%)、腎臓(7%)、筋肉(18%)、脳(19%)、神経その他最小のエネルギー代謝を合計したもので ある。これは酸素摂取量とも関係がある。一般的な日本人の基礎代謝は男子1400Cal、女子1200Cal程度である。
安静時はエネルギー代謝量が少ないが、筋運動を行えばエネルギー代謝量が増える。この場合は筋収縮に伴う化学変化が激しくなると同時に呼吸循環機能も筋運動に応じて亢進する。消費エネルギーは、臥せて眠っていれば一時間辺り45Calだが、目を覚ましていれば55Cal、座っていれば70Cal、立っていれば100Calで、読書したり、書いたり、掃除するなど他の運動が合わされば消費カロリーは増えていく。時速６キロほどの歩行時の一時間当たりの消費エネルギーは230Cal、時速8.5キロほどの速歩時は480Cal、階段上りでは790Calだ。
体内に吸収された栄養素が多すぎると化学変化によって脂肪に変わり、体内に蓄積されることになる。