Los azúcares, las grasas y las proteínas contienen grandes cantidades de energía química. Cuando se descomponen por oxidación, estas energías químicas se liberan para las actividades vitales. Todos ellos proporcionan energía al organismo.
La descomposición de los azúcares representa aproximadamente el 70% de la energía total en condiciones normales, por lo que los azúcares son la principal fuente de energía para las actividades vitales. Las grasas sirven como material de almacenamiento de energía y contienen más del doble de energía que el azúcar. Las proteínas son las materias primas de los organismos vivos y las ejecutoras de las actividades vitales, por lo que no sirven como fuente de energía primaria.
Se descomponen para producir energía en el siguiente orden: glucosa, glucógeno, grasas y proteínas.
La glucosa en la sangre se oxida para proporcionar energía. Cuando el nivel de glucosa en sangre es bajo, el glucógeno se descompone en glucosa para ser utilizado por las células. Si no hay mucho azúcar, el cuerpo descompone las grasas en glicerol y ácidos grasos. Éstos se oxidan en agua y dióxido de carbono para proporcionar energía. Cuando se agotan los azúcares y las grasas, las proteínas se descomponen en aminoácidos. Se oxidan en agua y dióxido de carbono para proporcionar energía. La descomposición de grandes cantidades de aminoácidos produce demasiado amoníaco, que puede ser tóxico para el ser humano. El organismo no utiliza fácilmente las proteínas como fuente de energía. Cuando esto ocurre, significa que la persona está gravemente enferma o en estado de hambruna.
La energía que necesitan las células la proporciona directamente la hidrólisis del ATP. La energía procedente de azúcares, grasas y proteínas se transfiere a ATP para ser utilizada en todas las actividades vitales.