栄養素
前に述べたように、有機栄養素のうち炭水化物、たんぱく質、脂肪は多くの生物種で栄養素であり、「三大栄養素」とも呼ばれる。
糖から構成される炭水化物。炭水化物は構成する糖単位の数により(グルコースやフルクトースのような)単糖、(ショ糖や乳糖のような)二糖、(でんぷん、グリコーゲンやセルロースのような)少糖や多糖に区分される。
たんぱく質はアミノ酸がペプチド結合で連なった有機化合物である。ヒトは体内で幾つかのアミノ酸を作り出すことができず(必須アミノ酸と呼ばれる)食事から補給される。たんぱく質は消化管で消化酵素の消化作用により、遊離アミノ酸に分解される。
脂肪の化学構造は一分子のグリセリンと三分子の脂肪酸がエステル結合している。その脂肪酸は分岐しない炭化水素の単結合のみからなる場合(飽和脂肪酸)と、分岐しない単結合および二重結合炭化水素の場合(不飽和脂肪酸)とがある。脂肪から代謝誘導される脂質は生物の細胞膜を維持する機能を有している。加えて高等動物においては、体表近くに蓄積されることで体に加わった打撃を吸収したり体温を安定化させる役割を持つ場合がある。あるいは、体表に分泌されることで表皮や髪の毛を健全に維持する役割も有する。
エネルギー量は脂肪は9 kcal/g (〜37.7 kJ/g)、タンパク質あるいは炭水化物は4 kcal/g (〜16.7 kJ/g)である。