蛋白质、脂肪和糖类(碳水化合物)三种营养素能氧化燃烧产生热量，故称热源质营养素。人体内有足够的糖类、脂肪时，可使蛋白质不用于产生热量，而用于建造与修补组织；糖类和脂肪不足时，体内的蛋白质可通过糖元异生作用，转变为糖元产生热量。这样，就要增加肝脏在蛋白质代谢和肾脏在排泄含氮废物上的负担，而产生不良后果。
　　因为蛋白质中所含氮元素，是糖类、脂肪中所缺乏的。所以，只有从食物中不断地摄取蛋白质，才能在消化吸收后合成补充人体组织的蛋白质。也就是说，糖类脂肪在人体内代替不了蛋白质的功用。蛋白质可以在缺乏糖类、脂肪的情况下产生热量。
　　摄人热量一旦超过了糖元的最高标准，多余热量便作为甘油三酯贮存起来。脂肪是由复杂的甘油三酯分子组成，脂肪在存贮过程中医学上称肥大。也就是脂肪分子由于养料充足越长越大，逐渐膨胀。这就是小儿时期肥胖至成年后，仍然易形成肥胖的原因。肥胖易形成高血脂、心血管疾病。当脂肪类食物占每日热量6帆以上，饮食中糖类的热量降到10％以下时，少儿体内增生的脂肪细胞一肥大，就要肥胖。同时，血液中各种酸、酮体逐渐集合起来，就要影响大脑。严重时会产生幻觉，甚至陷入昏迷，中枢神经系统的功能就会失调。所以，如果进食过多的脂肪、糖类，特别是白糖，会导致青少年高脂血症、心脑血管疾病的发生。因此，要防止偏食习惯，膳食营养，热源质营养素必须平衡。
　　目前我国居民死亡原因中，脑卒中(脑梗塞、脑出血的统称)占第三位。调查发现，脑卒中病人的脂肪摄人量，特别是动物脂肪，普遍高于正常人。脂肪摄人过多，可导致肥胖，使血液中胆固醇、甘油三酯和脂蛋白升高，易引起高脂血症。这三者都能沉积在动脉血管壁内，引起动脉硬化、冠心病，增加脑卒中的可能。
　　学者指出，三类热源质营养素必须保持一定比例。合理搭配才能保证膳食平衡，有利于保健防病，提高工作效率。如按重量计算：蛋白质、脂肪、糖类(碳水化合物)的比例成人应为1：1：4为宜，婴幼儿则应以1：2：5近似人奶成分的比例为宜。如按发热量占总热量的百分比则蛋白质应占10~15％，脂肪占20~30％，糖类占60-70％。但这并非绝对的，它与工作类别、饮食习惯、环境条件有密切的关系，亦因各人代谢的特点而有所不同。