生物において、細胞の活動するエネルギーを「ATP」と言います（ブログ：ATP（アデノシン三リン酸））。ATPは一般的には食事に含まれているブドウ糖、脂肪（脂肪酸、グリセロール）を原料として産生され、ある状況の下にタンパク質（アミノ酸）やケトン体、乳酸を材料として作られます。

　ATPを合成する経路は、有酸素系、解糖系、クレアチンリン酸系という３種類があり、その内の95%が有酸素系で、ミトコンドリアで行われています。これが、ミトコンドリアが「エネルギー産生工場」と言われる所以です。
　３大栄養素には、糖質、脂質、たんぱく質がありますが、エネルギーは主に糖質と脂質を材料にして産生されます。タンパク質は構造や機能維持が本業であり、長期間の飢餓や極端なエネルギー不足の状況でのみ産生されるので、エネルギー利用はあくまで最後の手段です。生体にとっては非常用です。普段は糖質と脂質がエネルギー源としてエネルギーを産生しています。
　また、「糖質のみ」、「脂質のみ」と極端に切り替わるのではなく、常に両方とも利用されています。しかし、食事や運動の状況によって、あるいは臓器によってその割合が変化します。