人體所需三大產能營養素分別是蛋白質、脂肪和碳水化合物，以維持生命活動，這些能夠產生能量的營養素為產能營養素。生活中通常把每克產熱營養素在體內氧化產生的能量值，稱為能量系數，而每克蛋白質、脂肪和碳水化合物完全氧化可產生的凈能量系數，分別為16.8千焦、37.6千焦和16.7千焦。
1、蛋白質：蛋白質是由氨基酸組成的化學結構復雜的一大類有機化合物，通常情況下供能不是蛋白質的主要功能，但也有小部分氨基酸不被利用合成新的蛋白質而分解產熱。人體每天所需能量的10%-15%來自于食物中的蛋白質，在特殊情況下，當糖和脂類攝入不足時，蛋白質的分解代謝可增強，為機體供給所需的能量；
2、脂肪：脂肪在體內被水解成脂肪酸，進入三羧酸循環后被徹底氧化成二氧化碳和水并釋放出能量。同時，脂肪也是機體儲存能量的主要方式，在饑餓或者長時間勞動時，儲存在脂肪細胞內的脂肪可被動員，水解成脂肪酸供給其他組織氧化利用，從而提供能量；
3、碳水化合物：碳水化合物是機體供能最主要和最有效來源，并且是腦組織所需能量的唯一來源。因此，碳水化合物在能量供給上具有特殊的重要性，是體內的主要供能物質。