生理的熱量
酸素消費からの定義。有機物が体内で消費された場合と体外で燃焼させた場合で、酸素の消費が同量であれば、熱量の発生も同等だと推定する。厳密には気密容器の中で測定し、簡易的には呼気中の二酸化炭素濃度から求める(ペッテンコーファー,1862など)。現在でも基礎代謝や運動によって消費される熱量はこの方法で求めることが多い。
食物を燃やして得られる熱量による定義。食物を空気中で燃やして得られた熱量と、同量の食物を食べて出た排泄物を燃やして得られた熱量の差から、食物から吸収した熱量を推定する(ルブネル,1883など)。食物の栄養学的熱量は主にこの方法で測定され、消化吸収率などを考慮して補正される。日本では代表的な食品材料について測定されており、料理などに表示される熱量は、一般的に食品材料の分量と重量あたり熱量から推定する。
放出熱量からの定義。生物を断熱気密室に入れ、気温の上昇を直接測って放出した熱量を推定する(ルブネル,1894など)。酸素消費量からの測定法の補助として用いられることが多い。
分子化学的機序からの定義。現代では解糖系など栄養素のエネルギー変換の分子的機序が明らかになっているため、その過程から得られる熱量を推定できる。