A primeira lei da termodinâmica, a chamada lei de conservação de energia, indica que a energia não se cria, nem se destrói, porém pode trocar de forma. No caso do organismo humano, a energia necessária para atender à demanda solicitada pelo trabalho biológico é sintetizado dos alimentos que são consumidos. Portanto, o equilíbrio energético oferece indicações quanto ao estado nutricional com repercussões diretas na variação do peso corporal. A relação consumo-demanda energética apresenta três possíveis situações: equilíbrio energético positivo, equilíbrio energético negativo e equilíbrio isoenergético.

Quando o consumo exceder a demanda energética, ocorre o que se denomina de equilíbrio energético positivo. Exemplificando: o indivíduo apresenta, em medida, consumo de alimento com equivalente energético de 2800 Kcal/dia, acompanhado por demanda proveniente do trabalho biológico de apenas 2500 Kcal/dia, o que equivale a equilíbrio positivo ou superávit de 300 Kcal/dia. Essas 300 Kcal extras não utilizadas pelo organismo são estocadas na forma de gordura, que resultam em proporcional aumento do peso corporal.

Se a demanda energética ultrapassar o seu consumo, passa a existir déficit energético ou equilíbrio energético negativo. É o caso do indivíduo que consome em sua dieta alimentar por volta de 2500 Kcal/dia, ao mesmo tempo em que utiliza 3000 Kcal para atender às necessidades energéticas do trabalho biológico. O déficit de 500 Kcal deverá ocasionar redução equivalentes no peso corporal, na medida em que o organismo deverá recorrer aos estoques adicionais de nutrientes na tentativa de atender às necessidades energéticas.

O equilíbrio isoenergético é condição na qual o consumo e a demanda energética são iguais. Por exemplo, se o indivíduo consumir em sua dieta alimentar por volta de 2500 Kcal/dia, e simultaneamente seu trabalho biológico solicitar demanda energética diária equivalente às mesmas 2500 Kcal, a relação energética estará equilibrada. Logo, não deverá haver modificações no peso corporal.