作為構成人體的最基本的物質的蛋白質、脂類、碳水化合物、無機鹽（即礦物質，含常量元素和微量元素）、維生素、水和食物纖維，也是人體所需要的營養素。它們在機體內具有各自獨特的營養功能，但在代謝過程中又密切聯系，共同參加、推動和調節生命活動。機體通過食物與外界聯系，保持內在環境的相對恒定，并完成內外環境的統一與平衡。

1．蛋白質在機體內的消化和吸收是通過氨基酸來完成的

作為機體內第一營養要素的蛋白質，它在食物營養中的作用是顯而易見的，但它在人體內并不能直接被利用，而是通過變成氨基酸小分子后被利用的。即它在人體的胃腸道內并不直接被人體所吸收，而是在胃腸道中經過多種消化酶的作用，將高分子蛋白質分解為低分子的多肽或氨基酸后，在小腸內被吸收，沿著肝門靜脈進入肝臟。一部分氨基酸在肝臟內進行分解或合成蛋白質；另一部分氨基酸繼續隨血液分布到各個組織器官，任其選用，合成各種特異性的組織蛋白質。在正常情況下，氨基酸進入血液中與其輸出速度幾乎相等，所以正常人血液中氨基酸含量相當恒定。如以氨基氮計，每百毫升血漿中含量為4～6毫克，每百毫升血球中含量為6.5～9.6毫克。飽餐蛋白質后，大量氨基酸被吸收，血中氨基酸水平暫時升高，經過6～7小時后，含量又恢復正常。說明體內氨基酸代謝處于動態平衡，以血液氨基酸為其平衡樞紐，肝臟是血液氨基酸的重要調節器。因此，食物蛋白質經消化分解為氨基酸后被人體所吸收，抗體利用這些氨基酸再合成自身的蛋白質。人體對蛋白質的需要實際上是對氨基酸的需要。

2．起氮平衡作用

當每日膳食中蛋白質的質和量適宜時，攝入的氮量由糞、尿和皮膚排出的氮量相等，稱之為氮的總平衡。實際上是蛋白質和氨基酸之間不斷合成與分解之間的平衡。正常人每日食進的蛋白質應保持在一定范圍內，突然增減食入量時，機體尚能調節蛋白質的代謝量維持氮平衡。食入過量蛋白質，超出機體調節能力，平衡機制就會被破壞。完全不吃蛋白質，體內組織蛋白依然分解，持續出現負氮平衡，如不及時采取措施糾正，終將導致抗體死亡。

3．轉變為糖或脂肪

氨基酸分解代謝所產生的a－酮酸，隨著不同特性，循糖或脂的代謝途徑進行代謝。a－酮酸可再合成新的氨基酸，或轉變為糖或脂肪，或進入三羧循環氧化分解成CO2和H2O，并放出能量。

4.產生一碳單位

某些氨基酸分解代謝過程中產生含有一個碳原子的基團，包括甲基、亞甲基、甲烯基、甲快基、甲酚基及亞氨甲基等。

一碳單位具有一下兩個特點：1.不能在生物體內以游離形式存在；

2.必須以四氫葉酸為載體。

能生成一碳單位的氨基酸有：絲氨酸、色氨酸、組氨酸、甘氨酸。另外蛋氨酸（甲硫氨酸）可通過S-腺苷甲硫氨酸（SAM)提供“活性甲基”（一碳單位），因此蛋氨酸也可生成一碳單位。

一碳單位的主要生理功能是作為嘌呤和嘧啶的合成原料，是氨基酸和核苷酸聯系的紐帶。

5．參與構成酶、激素、部分維生素

酶的化學本質是蛋白質（氨基酸分子構成），如淀粉酶、胃蛋白酶、膽堿脂酶、碳酸酐酶、轉氨酶等。含氮激素的成分是蛋白質或其衍生物，如生長激素、促甲狀腺激素、腎上腺素、胰島素、促腸液激素等。有的維生素是由氨基酸轉變或與蛋白質結合存在。酶、激素、維生素在調節生理機能、催化代謝過程中起著十分重要的作用。

6．人體必需氨基酸的需要量

成人必需氨基酸的需要量約為蛋白質需要量的20%～37%。