Los seres humanos obtienen energía al liberar la energía química almacenada en los alimentos que ingieren. Los alimentos están compuestos por diferentes tipos de macromoléculas, cada una de las cuales contiene una cantidad diferente de energía. Cuando los humanos descomponen los alimentos para alimentar sus funciones biológicas, se llama metabolismo catabólico.
Los seres humanos se involucran principalmente en una vía metabólica llamada metabolismo aeróbico. El metabolismo aeróbico utiliza el oxígeno como aceptor de electrones, lo que permite la "quema" de los alimentos. Esta es una de las razones por las que los humanos necesitan oxígeno para vivir. Sin embargo, en momentos de ejercicio intenso, el metabolismo aeróbico puede requerir más oxígeno del que el cuerpo puede procesar. En esos momentos, el cuerpo cambia a las vías metabólicas anaeróbicas. Las vías anaeróbicas son mucho menos eficientes que el metabolismo aeróbico y las funciones metabólicas anaeróbicas producen productos de desecho indeseables, principalmente ácido láctico.
La cantidad de energía en un alimento en particular se mide en kilocalorías, a menudo escritas como "Calorías". Las calorías también se usan para cuantificar la cantidad de energía consumida por un organismo. Para que un organismo mantenga la homeostasis, debe ingerir y gastar cantidades aproximadamente equivalentes de calorías. Si un humano ingiere más calorías de las que usa, gana peso. A la inversa, alguien que no ingiere tantas calorías como usa, pierde peso.