熱能是維持人體各種生理功能的重要因素，它來自食物中的產熱營養素，即蛋白質、脂肪和碳水化合物。這些營養素在體內氧化產生熱能。蛋白質每克產生17千焦（4千卡）熱能，脂肪每克產熱38千焦（9千卡），碳水化合物每克產熱17千焦（4千卡）。

對于學齡前兒童來說，熱能主要用于維持基礎代謝、生長發育、活動等方面的需要。所謂基礎代謝是指兒童在安靜的狀態下維持體溫、肌張力、心跳、呼吸、血壓、器官活動、腺體分泌等生命活動所需要的熱量。由于兒童基礎代謝率比成人高，所需熱能也相對較多。兒童的生長發育需要大量熱能。一般來說，每增加1克體重，需要攝入19.98千焦（4.78千卡）的熱能。如果膳食熱能供給不足，兒童的生長發育就會遲緩，甚至停頓。同時，兒童活動越劇烈，持續時間越長，所消耗的熱能也就越多。

學齡前兒童平均每日每千克需要418千焦（100千卡）熱能，所需熱能由三大營養素提供。這三種營養素的適宜比例為：蛋白質占10%~15%，脂肪占25%~35%，碳水化合物占50%~60%。熱能供給不足，可使兒童生長發育遲緩，體重減輕：熱能供給過多，又可能導致兒童肥胖癥的發生。