소화관에서 소화된 음식물 즉, 아미노산, 지방산, 글리세린 및 단당류들은 소화관 벽에서 흡수되어 혈액 또는 림프액을 거쳐 각 조직으로 운반된다. 이들은 조직으로 형성되고, 일부는 산화되어 에너지로 쓰인다. 잔여 대사물질 즉, 우리 몸에 필요하지 않은 물질들은 간장 또는 신장을 거쳐 몸 밖으로 배출된다. 이와 같은 일련의 변화를 신진대사라 한다. 대사과정에는 물질 합성적인 변화를 일으키는 동화작용과 물질 분해적인 변화를 일으키는 이화작용의 두 가지가 있다.
탄수화물
탄수화물은 소화관에서 소화되어 포도당과 같은 단당류로 흡수되므로, 식사후에는 언제나 혈액의 포도당 농도가 높아지게 마련이다. 즉, 사람의 혈당값은 약 100mg% 인데 식사 후에는 120~140mg%까지 올라간다. 이와 같은 수준을 유지하는 것은 흡수된 포도당을 간장 또는 골격근 세포 내로 회수하여 당원질로 저장함으로써 이루어진다. 포도당을 세포 내로 회수하는 데는 췌장에서 분비되는 인슐린이 필요하게 된다. 만일에 인슐린 분비가 적거나 정지하면 혈당값은 많아진다. 혈당값의 수준이 높아져서 200mg% 이상이 되면 오줌 속에 당분이 나타나기 시작한다. 이런 오줌을 이른바 당뇨라고 하며, 우리들은 이것을 흔히 당뇨병이라고 한다. 혈당농도를 언제나 일정하게 유지하는 것은 매우 중요한 일이다. 만일에 혈당농도가 높으면 앞에서 말한 바와 같이 당뇨가 생기고, 혈당농도가 낮으면, 즉, 혈당농도가 50mg% 이하가 된다면 근육은 경련을 일으키고, 혼수상태에 빠지며, 때로는 죽을 수도 있다. 특히 대뇌조직은 저혈당에 대하여 매우 약하다. 따라서 혈당농도는 정상세포의 기능을 유지하기 위하여 항상 일정한 수준을 유지하여야 한다. 세포 내에서 포도당이 연소되면 에너지를 유리한다. 이 에너지는 모든 세포의 활동을 유지하게 된다.
단백질
단백질은 세포의 원형질을 구축하고, 성장을 하는데 필요할 뿐만 아니라 점차로 소모되어가는 세포의 원형질을 보충하기 위하여도 필요하다. 또한 단백질은 연소되어 에너지를 유리하기도 한다. 아미노산의 연소 첫 단계는 아미노산 분자에서 아미노기가 떨어져 나오는 즉, 탈질소반응이다. 탈질소반응으로 말미암아 아미노산은 암모니아를 유리하는데, 이것은 생체에 매우 유독한 물질이므로 곧 요소로 변화하여 체외로 배설하여야 한다. 생체내의 단백질의 저장량은 신체 구성 단백질 이외에는 보잘것없는 양이다. 굶주려서 체내 탄수화물과 지방을 소모하여, 즉, 연소할 수 있는 모든 것을 사용하여 고갈된 후에는 마지막 에너지원으로 단백질이 이용된다. 그러나 저장량이 적기 때문에 오랜 시간 지탱할 수는 없다. 에너지원으로는 주로 탄수화물과 지방이라고 하지만 조직 단백질은 끊임없이 소모되고 있기 때문에 단백질을 계속 보충하여 주어야만 한다. 단백질은 하루에 얼마만큼 보충하여야 되는지는 아직 명확하게 알 수가 없지만 대략 하루에 100gm이라고 권장량을 설정하여 놓고 있다. 한국 사람의 하루 열량의 권장량은 2,700Kcal이며, 각 영양물질의 구성 비율은 단백질이 100gm(400kcal, 15%), 탄수화물이 400gm(1,600Kcal, 60%) 및 지방이 75gm(675kcal, 25%)이다. 위와 같은 구성비율을 가진 음식물을 가장 이상적으로 조화를 이룬 식품이라고 할 수 있다.
단백질은 그 구성하는 아미노산의 종류와 그 구성비에 따라 여러가지로 분류한다. 체내에서 꼭 필요로 하는 아미노산이 있는데, 그것을 필수아미노산이라고 한다. 이와 같은 아미노산은 체내에서 약간 합성되는 것과 다른 아미노산으로부터 전환할 수 있는 것이 있지만 대부분의 아미노산은 체외에서 공급을 받아야만 된다. 필수 아미노산을 풍부하게 갖고 있는 단백질을 양질의 단백질이라고 하며, 필수 아미노산이 적든지 또는 없는 경우를 저질의 단백질이라고 한다. 예를 들어 양질의 단백질을 분해하여 보면 약 20여 종의 아미노산으로 구성되어 있으며 그중에서 약 10여 종이 필수 아미노산으로 되어 있다. 실험적으로 이런 단백질을 혼합사료로 하여 흰쥐를 사육하면 흰쥐의 성장이 매우 양호하게 나타난다. 그러나 옥수수 속에도 단백질이 있지만, 이것을 사료로 동물을 사육하면 질소를 잃어 몸 무게가 감소되고, 마침내 그 동물은 죽는다고 한다. 양질의 단백질을 얻으려면 동물성 조직 단백질인고기, 내장 및 간 등을 섭취하면 된다. 또한 식물성 아미노산에서도 얻을 수 있으나, 이것만으로 충분한 단백질을 얻으려면 일반적으로 동물성 음식보다 많은 양을 다양하게 섭취하여야만 된다.
지방
식사 후 혈액을 채취하여 원심분리에 의해 분리된 혈장을 관찰해 보면 우유빛과 같이 뿌옇게 보이는데, 이것을 장관에서 흡수된 작은 지방의 물절분자가 림프관을 통하여 혈액 속으로 들어왔기 때문이다. 이 작은 지방 물질분자들은 혈액에서 지방조직세포 속으로 이동되어 그곳에 저장된다. 이들 저장지방은 주로 피하지방으로 널리 퍼져 있으며, 체온의 발산을 억제하는 역할을 한다. 저장된 지방물질도 당원질과 같이 체내에서 연소되어 에너지를 유리한다. 그러나 에너지원으로 저장된 지방을 이용하려면 당원질을 이용하는 것보다 훨씬 오랜 시간이 필요하게 된다. 예를 들면 당원질은 식사와 다음 식사 사이에 동원되고 보충이 되지만, 저장지방은 며칠 또는 몇 주를 굶 주려영양이 부족할 때 비로소 동원되어 이용된다. 그러므로 에너지원으로 탄수화물은단기형이고, 지방은 장기형이라고 할 수 있다. 1gm의 지방이 연소되면 9.3kcal의 에너지를 방출하게 된다.