能源功能 饮食的一个基本生理功能就是为人体提供能源，人体必需的营养素已知有七十多种，但能为人体提供能源的只有3种，即碳水化合物、脂肪和蛋白质，这3种营养素在人体内经过氧化会产生热量，成为生能营养素或生热营养素，1克碳水化合物产生的能量为16.74千焦（4千卡），1克脂肪产生的能量为37.66千焦（9千卡），1克蛋白质产生的能量为16.74千焦（4千卡）。可以看出，等量的脂肪产生的能量，为碳水化合物或蛋白质的2倍以上，这就是油脂吃多可耐饥的原因。
　　知道了从膳食中摄入的热源质量，可以算出所摄入的热量。例如，一个人一天从膳食中摄入碳水化合物500克，脂肪60克，蛋白质100克，即可算出摄入的热量为：
　　三种生热营养素，根据我国人们的膳食习惯，适宜的比配是：碳水化合物占总热能的60%～70%，脂肪占15%～25%，蛋白质占10%～15%为宜。同样的生活劳动，由于人们的年龄、体型的不同，所需热量也有所差别。按单位体重计算，生长发育旺盛的儿童和青少年所需热量相对比成人高，而人过中年热能供给量相应也减少。一般成人的热量供给是以20～30岁为基础，随年龄的增长而递减。30～40岁减3%，40～50岁减5%，50～60岁减10%，60～70岁减20%，70岁以上减30%。
　　结构功能 食物的另一个生理功能就是为人体生长、发育提供建筑材料。具备结构功能的最主要的营养素是蛋白质和矿物质。神经、肌肉、内脏、血液、骨骼甚至头发、指甲都是由蛋白质组成的。蛋白质约占人体质量的18%。许多矿物质都是人体的结构成分。以钙为例，成人身体中钙的总量为1200克左右，约占体重的2%。99%的钙在于骨骼和牙齿。人的骨骼中，2/3是磷、钙等矿物质，其余为水和胶原（一种蛋白质）。人体所含的矿物质种类很多，大体与地球表面的元素组成相似。在人体含量0.01%以上的叫常量元素，有钙、镁、钠、钾、硫、氯、磷等；人体含量在0.01%以下（一般为0.005%）的叫微量元素，已确认的微量元素有14种，即铜、钴、铬、铁、碘、锰、钼、硒、硅、锶、钒、锌、镍、氟。此外，碳水化合物、脂肪也是人体组织结构成分，同样是具有结构功能的营养素。如所有神经细胞都含有碳水化合物，具有生物遗传物质基础的脱氧核糖核酸所含的核糖（一种五碳糖）。细胞膜的类脂层是由磷脂、糖脂和胆固醇组成的。脑髓和神经组织含有磷脂和糖脂。
　　调节功能 调节功能主要是为人体提供调节物质，这些营养调节物质既不能为机体提供能源，又不是机体的结构成分，但它们所具有的生物活性，对人体生理代谢起着不可替代的作用。这些调节物质主要有：酶、维生素、激素等。多种要从食物中摄取，例如，维生素是调节生理功能的一类营养素，但自身不能合成，或合成量太小（除维生素D外），必须通过食物提供。各种维生素具有不同的生理活性，担负着不同的特定的生理调节功能。
　　运载介质功能 扮演运载介质功能营养素的主要角色是水，还有油脂。人体所需营养素大部分是水溶性的，也有一些营养素是脂溶性的（如维生素A、D、E、K等）。应当看到，就参与代谢的广泛性和生理功能的多样性而言，没有任何一种营养素可以与水相提并论，特别是在维持人体内环境的稳定和保持细胞最佳状态上，水和油脂起着非常重要的作用。在循环系统中，作为血液成分的运载工具和介质，将营养物质溶解在血液中，把氧、葡萄糖、氨基酸、酶、激素、维生素等送到全身，把二氧化碳、尿素、尿酸等代谢废物运往肾脏，随尿排出体外。在消化系统中，唾液、胃液、胰液、胆汁中消化液的主要成分90%是水。在一系列复杂代谢过程中，水作为媒介和溶剂，不论氧化还原，还是分解合成，都要在水溶液中进行。如果缺少了水，一切生物化学反应都要搁浅，生理代谢就会发生障碍。此外，水还是将体内废物以尿和粪便形式排出体外的运载工具。如果没有水，其后果是多么可怕。
　　清废排毒功能 在人体代谢中，不可避免地要产生一些毒素和废料，如多环烃、霉菌毒素、亚硝胺和体内形成过多的自由羟基。这些体内“垃圾”，如不及时清除掉，任其藏污纳垢，就会危害健康，加速衰老，诱发疾病。通过饮食可为人体提供清废排毒功能的物质有三类：一类是膳食纤维，包括纤维素、半纤维素、果胶、木质素；另一类是膳食抗氧化剂，包括维生素E，维生素C、β-胡萝卜素等；第三类是含有益生菌的食物，如酸奶等。它们通过固有的物理特性（如膳食纤维的吸附作用）和化学性（膳食抗氧化剂清除自由基、抑制亚硝酸胺的制癌作用），将体内垃圾清除掉，使胃肠清洁起来。