产能营养素在体内的燃烧（生物氧化）过程和在体外燃烧过程不尽相同，体外燃烧是在氧作用下完成的，化学反应激烈，伴随着光和热；体内氧化是在酶的作用下缓慢进行的，比较温和；特别是最终产物不完全相同，所以产生的热量（即能量）也不完全相同。据用“弹式热量计”测定，1克碳水化合物在体外燃烧时平均产生能量17.15千焦(4.1千卡)；1克脂肪平均产能39.54千焦（9.45千卡）；1克蛋白质平均产能23.64千焦(5.65千卡)。
但在体内氧化时，碳水化合物和脂肪与体外燃烧时的最终产物均为二氧化碳和水，所产生的能量也相同。蛋白质在体内氧化时的最终产物为二氧化碳、水、尿素、肌酐及其他含氮有机物；而在体外燃烧时的最终产物则为二氧化碳、水、氨和氮等，体内氧化不如体外燃烧完全。若将1克蛋白质在体内氧化的最终产物收集起来，继续在体外燃烧，还可产生能量5.44千焦（1.3千卡）。如果用“弹式热量计”体外燃烧试验推算体内氧化产生的能量值应为：1克碳水化合物17.15千焦（4.1千卡），1克脂肪39.54千焦（9.45千卡），1克蛋白质则为23.64-5.44＝18.2千焦（4.35千卡）。
另外，食物中的营养素在消化道内并非100%吸收。一般混合膳食中碳水化合物的吸收率为98%、脂肪95%、蛋白质92%。所以，三种产能营养素在体内氧化实际产生能量则为：
1克碳水化合物：17.15千焦×98%＝16.81千焦（4.0千卡）
1克脂肪：39.54千焦×95%＝37.56 千焦（9.0千卡）
1克蛋白质：18.2 千焦×92%＝16.74千焦（4. 0千卡）
