能量代谢是指机体物质代谢(新陈代谢)过程中有关能量产生与消耗的过程而言。物质代谢是一切有生命机体所共有的生命活动最基本的特征。物质代谢过程可分为两方面： 一方面是合成代谢即同化作用，包括机体组织的生成修补及能源的贮藏; 另一方面是分解代谢即异化作用，包括组织的分解和能源的消耗。合成代谢和分解代谢的总和称为物质代谢。

一般地说，分解代谢时，物质的大分子被分解为小分子，在这一过程中贮存大分子中的化学能量被释放; 而合成代谢时，小分子变成大分子，这一过程需要能量，必须从分解代谢获得。分解代谢所释放的能量，除供给合成代谢之所需外，其余则转变为热能和机械能，尚有辐射能和电能。所以物质代谢必然伴随着能量的转移，这种生物的能量转化过程称为能量代谢。

肌肉活动时能量的直接来源是三磷酸腺苷(ATP)的分解，最终来源是糖或脂肪的分解。肌肉中的ATP在酶的作用下迅速分解为二磷酸腺苷(ADP)和无机磷酸，同时释放出能量，这些能量便是肌肉收缩(活动)唯一的直接能源。但肌肉的三磷酸腺苷储备量很少，所以必须边分解边合成，才能使肌肉活动持久。实际上三磷酸腺苷一被分解就立即从其他产物再合成。当肌肉中有二磷酸腺苷时，肌肉中另一高能磷酸化合物——磷酸肌酸 (CP)立即分解为磷酸和肌酸放出能量供二磷酸腺苷再合成三磷酸腺苷。但肌肉中磷酸肌酸也是有限的，也必须不断再合成，磷酸肌酸再合成时所需要的能量是来自糖的分解。糖的分解取决于当时机体供氧的情况，供氧充足时直接来自糖或脂肪的有氧氧化; 当供氧不足时则来自糖的无氧酵解，结果形成乳酸。当供氧充足时乳酸一部分继续氧化放出能量，但大部分(4/5)再合成肝糖原。

机体内能量转化甚为复杂，所产生的能量并不都能迅速转变为热能。有20～25%转变为机械功，小部分转变为电能，大部分以热的形式散发掉。但是在机体完成任何工作时，任何能量形式最后均转变为热能。机体释放的热量是整个机体能量消耗的精确尺度，因此测定热反应时所释放的能量称为测热法。但直接测定机体的散热量很不方便。后来发现机体所释放的热量同排出的二氧化碳以及氧消耗量之间，有精确的相互关系。故在实际工作中普遍用气体代谢法间接地确定能量消耗值。这种方法称间接测热法，具有仪器轻便、操作简单、准确等优点。

能量代谢一般又分为三种类型，即基础代谢、安静代谢和劳动代谢。人处于安静状态时的能量消耗是相当恒以的。而在不进行肌肉活动同时体温调节功能活动处于最低状态时，能量消耗处于最低水平。这一能量消耗水平称为基础代谢，亦即维持人的基本生命活动所必需之能量。常以每天最后一次进餐12～14小时后即清晨醒觉的不活动状态作为测定基础代谢的条件。

基础代谢值与体表面积大小成正比。年龄、性别的不同亦有所差异，我国正常人基础代谢值如表1。

表1 基础代谢值[J/(m²·h)]

安静代谢，系指人处于安静坐位状态时的能量代谢，其值一般比基础代谢要高20～30%。劳动代谢系指人在从事体力劳动时的能量代谢，其值大小与体力活动强度直接有关。体力活动强度越大，能量消耗值越大。大强度体力活动时的能量消耗值有时大于基础代谢几倍以至几十倍。因此在劳动卫生工作中须以能量消耗之大小划分劳动强度。

能量消耗的表示方法，一般采用J/(m2·min)或J/(m2·h)为单位; 也有用相对值来表示的，如日本统一采用相对代谢值(RMR)，其算式如下：

由上式可知RMR值为劳动时净增的能量消耗值与基础代谢值之比。如RMR=2，即表示由于劳动而增加的能量消耗值为基础代谢值的2倍。

能量消耗的测定，系通过测定气体代谢来进行。其原理如前所述。先测知吸入气中含氧量和二氧化碳量，然后收集劳动中的呼出气，计算单位时间内肺通气量(L/min)，并分析呼出气中氧和二氧化碳量。计算吸入气和呼出气中氧和二氧化碳浓度差值。氧的差值是体内消耗的氧量;二氧化碳的差值即体内产生的二氧化碳量，用百分率(%)表示。

根据每100ml通气量所消耗的氧量乘以单位时间内通气量(L/min)求得耗氧量。再由耗氧量和产生的二氧化碳量之比(CO2/O2)计算出呼吸商(RQ)。根据呼吸商值查氧热价表(表2)，将查得的热价再乘以实测耗氧量即是能量消耗值。

表2 不同呼吸商时每消耗1L氧的热价表