宏量營養素構成膳食的主要部分,提供能量及生長,維持生命活動所需要的必需營養素.碳水化物,脂肪(包括必需脂肪酸),蛋白質,無機鹽和水均為宏量營養素.碳水化物被轉變為葡萄糖和其他的單糖；脂肪被轉變為脂肪酸和甘油；蛋白質被轉變為肽和氨基酸.這些宏量營養素是可以相互轉變的能量來源；脂肪產熱9kcal/g；蛋白質/碳水化物均產熱4kcal/g.乙醇通常不作為營養素,每克產熱7kcal.
碳水化物和脂肪可節約組織蛋白質.如果膳食來源或組織儲存(特別是脂肪)不能提供足夠的非蛋白質能量,那么蛋白質就不能有效地用于組織的維持,更新或生長,也就需要更多的膳食蛋白質以維持正氮平衡.
必需氨基酸(EAA)是蛋白質的組成成分,必須由膳食供給.在組成蛋白質的20種氨基酸中,有9種是必需的,即必須從膳食獲得,因為它們不能被機體合成.有8種氨基酸是所有人所必需的.嬰兒除此之外還需要組氨酸.
推薦的每日膳食供給量(RDA)中蛋白質由3月齡嬰兒2.2g/kg降至5歲兒童1.2g/kg,成年人0.8g/kg.膳食蛋白質的需要量與生長速度呈正相關關系,而一生中不同階段的生長速度不一樣.EAA需要量反映了蛋白質的不同需要量(表1-1).嬰兒EAA總需要量(每日715mg/kg),占其蛋白質總需要量的32%；10~12歲兒童每日需要231mg/kg,占20%；成年人每日需要86mg/kg,占11%.
不同蛋白質的氨基酸組成差別很大.某種蛋白質的氨基酸組成與動物組織的類似程度決定了該蛋白質的生物價(BV).雞蛋蛋白的氨基酸組成與動物組織完全一樣,其BV為100.牛奶和肉中的動物蛋白生物價高(大約為90),而谷類和蔬菜中的蛋白質BV低(大約為40),某些蛋白質如明膠蛋白,由于缺乏色氨酸和纈氨酸,其BV為0.膳食中不同蛋白質的互補性決定了該膳食的總BV.蛋白質的RDA是假定平均混合膳食的BV為70.
必需脂肪酸(EFA)的需要量相當于脂肪攝入量的6%~10%(相當于5~10g/d).它們包括ω-6(n-6)脂肪酸---亞油酸(順式-十八碳-9,12-二烯酸),花生四烯酸(順式-二十碳-5,8,11,14-四烯酸)以及ω-6(n-3)脂肪酸---亞麻酸(順式-十八碳-9,12,15-三烯酸),EPA(順式-廿碳-5,8,11,14,17-五烯酸)和DHA(順式-廿二碳-4,7,10,13,16,19-六烯酸).EFA必須由膳食供給：植物油提供亞油酸和亞麻酸,海洋魚油提供EPA和DHA.然而,某些EFA可由其他EFA合成.例如,機體能夠從亞麻酸合成花生四烯酸.亞油酸可以部分地合成EPA和DHA,雖然魚油是更有效的來源.許多廿碳烯酸類的形成,包括前列腺素,凝血惡烷,前列環素及白三烯等,需要EFA。ω-3脂肪酸似乎在減低冠心病危險性方面具有一定作用(參見第202節).所有的EFA均為多不飽和脂肪酸(PUFA),但是并非所有的PUFA都是EFA.
宏量元素---鈉,氯,鉀,鈣,磷和鎂---人每日的需要量以克計(表1-2).水也被認為是一種宏量營養素,因為每消耗1kcal能量需要1ml水,或者大約2500ml/d.