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人体为了维持生命、进行各类活动和保证正常生长发育，都需要能量。能量来自食物中的碳水化合物、脂肪和蛋白质3种产能营养素。
国际上通用的能量单位是焦耳（J）、千焦耳（kJ）和兆焦耳（MJ），临床习惯使用卡路里[简称卡（cal）]和千卡（kcal），两者之间的换算关系如下：1kJ=0.238 8kcal，1kcal=4.184kJ，1MJ=1 000 kJ=238.8kcal。
食物中的每克产能营养素在体内氧化产生的实际可被机体利用的能量值称为能量系数，碳水化合物、脂肪和蛋白质的能量系数分别为4kcal（16.81kJ）/g、9kcal（37.56kJ）/g、4kcal（16.74kJ）/g。
人体的能量消耗主要用于维持基础代谢、体力活动、食物热效应和生长发育等方面的需要，以保持健康的体质和良好的工作效率。在理想的平衡状态下，机体的能量需要等于其能量消耗。
又称基础能量消耗，是指机体在安静和恒温条件下（18～25℃），禁食12小时后，静卧、放松而又清醒时的能量消耗。基础代谢的能量用于维持体温、肌肉张力、血液循环、呼吸、胃肠蠕动、神经和腺体活动等基本生理功能。它受多种因素影响，特别是体型、性别、年龄、生理状态等。由于学前儿童生长发育迅速，体表面积与体重的比值大于成人，能量的散失相对较多，儿童年龄越小，基础代谢率就越高。儿童的基础代谢率约比成人高10%～12%，婴儿期的基础代谢所需能量约占总能量的60%，约需要230kJ/（kg·bw）（千焦/千克体重），能量消耗随着年龄的增长而逐渐减少。
机体由于摄取食物而引起体内能量消耗增加的现象称为食物特殊动力作用，也叫食物热效应。各种营养素的特殊动力作用是不一样的，其中以蛋白质的特殊动力作用为最大，相当于其本身所供热量的20%左右，脂肪为4%～5%，碳水化合物为5%～6%。摄入普通混合膳食时，食物特殊动力作用约占人体每日基础代谢的10%。婴儿期食物特殊动力作用占每日基础代谢的7%～8%，而较大儿童为5%左右。
0～3岁婴幼儿用于体力活动的热能个体间差异很大。1岁以内婴儿活动较少，故用于肌肉活动等的能量需要量相对较低，平均为62.8～82.7kJ（15～20kcal）/（kg·d）。活动量越大，活动时间越长，动作越不熟练，消耗的热能就越多；反之则相对较低。因此，好哭好动的婴幼儿比同龄安静的婴幼儿用于体力活动的热量要高3～4倍。
这是处于生长发育期的婴幼儿特有的能量消耗，其需要量与生长发育的速度成正比。每增加1g新组织，需要能量18.4～23.8kJ（4.4～5.7kcal），此项所需约占总能量的25%。如能量供给不足，可导致生长发育迟缓，甚至停顿。0～3岁婴幼儿正处在生长发育阶段，所需要的各种营养素和热能比成人相对要多，如果供应不足则会造成发育迟缓、机体抵抗力下降；反之，如果供应过量或各种营养素比例不均衡，则可能导致体重超重或肥胖症。
婴幼儿膳食中3种产能营养素所供给的热能应占总热能比例，一般建议为，蛋白质占12%～15%，脂肪占35%，碳水化合物占50%～65%。年龄越小，蛋白质和脂肪供能比例应适当增加，但成年人脂肪摄入量不宜超过总能量的30%。由于婴幼儿基础代谢率高，生长发育迅速，活动量大，与成年人相比，需要消耗的热能相对较多，而且年龄越小，单位体重需要的热能越多。当然，由于个体差异，同年龄同性别个体热能的消耗有所不同。
能量摄入长期不足，可使生长迟缓或停滞，而能量摄入过多可导致肥胖。通常，按婴儿的健康状况、是否饥饿，以及婴幼儿的体重增加情况来判断能量供给是否适宜。《中国居民膳食营养素参考摄入量（2013版）》：婴儿分为两个阶段，0～6个月为90kcal/（kg·d），7～12个月为80kcal/（kg·d），幼儿1、2、3岁男孩分别为900kcal/（kg·d）、1 100kcal/（kg·d）、1 250kcal/（kg·d），女孩分别为800kcal/（kg·d）、1 000kcal/（kg·d）、1 200kcal/（kg·d）；学龄前儿童4、5、6岁男孩分别为1 300kcal/（kg·d）、1 400kcal/（kg·d）、1 400kcal/（kg·d），女孩分别为1 250kcal/（kg·d）、1 300kcal/（kg·d）、1 250kcal/（kg·d）。
人体的能量来源是食物中的碳水化合物、脂肪和蛋白质，其中以碳水化合物为主。这3种产能营养素普遍存在于食物中，粮谷类、薯类和杂豆类食物富含碳水化合物，是膳食能量最经济的来源，动物性食物一般比植物性食物含有较多的蛋白质和脂肪，但大豆等油料作物和坚果例外，蔬菜和水果能量较少。