Dalam sistem biologik berbagai bentuk energi, yaitu solar, kimia, mekanik, elektrik dan panas dapat saling tukar menukar. Hal ini sesuai dengan hukum pertama termodanimika, yang menyatakan bahwa energi hanya dapat berubah bentuknya, namun tidak daapt diciptakan atau dimusnahkan.
Hewan berbeda dengan tumbuh-tumbuhan dalam hal kemampuan menggunakan energi solar yang berasal dari matahari. Tumbuh-tumbuhan dapat menggunakan energi solar untuk mensintesis molekul kompleks, seperti karbohidrat, protein dan lemak.
Hewan sebaliknya bergantung pada kemampuan sintesis tumbuh-tumbuhan ini untuk memperoleh energi kimia. Energi kimia yang diperoleh hewan dalam bentuk makanan digunakan untuk melakukan pekerjaan mekanik (kontraksi otot), elektrik (pemeliharaan kestabilan ion antar membran sel) dan kimia (sintesis molekul baru).
Proses perubahan energi makanan ke dalam bentuk-bentuk energi lain ini tidak seluruhnya berjalan dengan efisien; sekitar 75% energi makanan dikeluarkan dalam bentuk panas. Kecuali pada suhu lingkungan yang sangat rendah, panas yang dikeluarkan sebagai produk samping ini cukup untuk memelihara suhu tubuh, terutama bila tubuh dibalut dengan pakaian.
Bila penggunaan energi ini meningkat secara berarti, panas ekstra yang dihasilkan sering berlebihan untuk pemeliharaan suhu tubuh, sehingga dikeluarkan dalam bentuk keringat.
Satuan Energi
Satuan energi dinyatakan dalam unit panas atau kilokalori (kkal). Satu kilokalori adalah jumlah panas yang diperlukan untuk menaikkan suhu 1 kg air sebanyak 1o C. Sering juga digunakan istilah kalori. Satu kalori adalah 0,001 kkal. Istilah kilokalori digunakan untuk menyatakan jumlah kilokalori tertentu, sedangkan istilah kalori digunakan untuk menyatakan energi secara umum.
Di Eropa dan Kanada ada kecenderungan untuk menggunakan unit kilojoule (kJ). Satu kilojoule adalah energi yang diperlukan untuk menggeser suatu benda dengan berat 1 kg sejauh 1 meter dengan 1 Newton (unit kekuatan). 1 kkal = 4,18 kJ.
Kalorimetri
Kalorimetri adalah pengukuran jumlah panas yang dikeluarkan. Nilai energi bahan makanan dan pengeluaran energi sehari seseorang diukur dengan cara kalorimetri dan diucapkan dalam kilokalori. Bila jumlah panas yang dihasilkan diukur secara langsung, dinamakan kalorimetri langsung, dan bila panas yang dihasilkan diukur secara tidak langsung dinamakan kalorimetri tidak langsung.