Refiere al proceso de obtención y utilización de las sustancias orgánicas. En ella tiene lugar la admisión de las sustancias en el tracto digestivo, degradación intra o extracelular de las mismas y su posterior paso para el sistema circulatorio.
Es la principal fuente de energía de todos los fenómenos vitales y sirve para la actividad muscular, para regular la temperatura corporal, para el transporte de sustancias; en pocas palabras, para suministrar el material necesario para el desarrollo del organismo durante el crecimiento y para reponer las sustancias consumidas por el organismo.
Las sustancias nutritivas básicas son almacenadores químicos de energía, como los glúcidos, proteínas y lípidos. Las plantas las elaboran por sí mismas (nutrición autótrafa). Los animales deben ingerirlas directa o indirectamente (a través de otros animales) de las plantas: nutrición heterótrofa.
El análisis químico de plantas y animales muestra un contenido de cerca de cincuenta elementos. Entre los principales se encuentran el hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y carbono, azufre, sodio, calcio, hierro, potasio, magnesio y cloro, y también elementos secundarios como cobre, yodo y cobalto. Las plantas los asimilan de forma inorgánica, por lo general como sales; los animales de forma inorgánica o asociados a sustancias orgánicas.
Las principales sustancias nutritivas se pueden sustituir casi por completo en lo que respecta a la producción de energía, como demuestra la dieta pobre en hidratos de carbono de los esquimales.
Pero, dado que en el intercambio de sustancias (metabolismo) las proteínas se catabolizan y el nitrógeno se pierde al convertirse en urea, el alimento debe llevar la cantidad correspondiente de proteínas.
La cantidad mínima de energía para mantener las funciones corporales se mide mediante el metabolismo basal y en el hombre es de entre 1400 y 2000 kcal por día. A ésto hay que añadir el consumo por trabajo, superior a 3500 kcal por día, en las personas que realizan trabajos físicos.