Durante a atividade física, músculos utilizam a energia química dos nutrientes para produzir energia mecânica ou trabalho, e esse processo bioquímico é considerado de grande complexidade por ter vários fatores de natureza enzimática e hormonal.

Os carboidratos e as gorduras são as principais fontes de energia durante o exercício físico. O corpo automaticamente busca mesclar esses dois nutrientes para a “queima” metabólica com oxigênio. Nos exercícios de menor intensidade, quando a demanda de energia é menos significativa, a gordura predomina como combustível. Porém, com o aumento da intensidade, como no caso do exercício moderado, a mistura se equilibra entre gordura e carboidratos. Nos exercícios intensos, o carboidrato predomina como fonte de energia e, caso a intensidade se torne muito elevada, pode se tornar o único combustível do exercício.

O que explica esta mudança realizada pelos músculos são os mecanismos reguladores. Quando o exercício é leve, o prognóstico é que possa ter longa duração, fazendo com que os músculos utilizem as fontes de energia que se acumulam em maior quantidade, ou seja, as gorduras. O metabolismo das gorduras é mais lento, entretanto, como a demanda de energia é menor, não existe necessidade de uma mobilização mais rápida. Na medida em que a intensidade de energia vai aumentando, na transição do exercício leve para o moderado e deste para o exercício intenso, os músculos vão desviando o combustível para o carboidrato, que tem um metabolismo mais rápido, porém apresenta reservas limitadas. Este é um dos fatores que limita a duração do exercício intenso. Um dos efeitos do treinamento é a progressiva adaptação metabólica dos músculos, aumentando a utilização das gorduras e preservando os estoques de carboidratos. Esta adaptação possibilita aumentar a tolerância as atividades de longa duração e melhora do desempenho. Além disso, também proporciona benefícios para atletas que buscam redução de gordura corporal em programas de exercícios para perda de peso.