科學家研究發現，人腦的重量雖然只佔人體重量的2%左右，但大腦消耗的能量卻佔全身消耗能量的20%。人體消耗的能量主要由膳食中的糖、脂肪和蛋白質提供。但人腦在利用能源物質上與其他器官不足，它主要依靠血液中的葡萄糖(血糖)氧化供給能量。大腦對血糖極爲敏感，人腦每天大約需用116～145克的糖，當血糖濃度降低時，腦的耗氧量也下降，輕者感到頭昏、疲倦，重者則會發生昏迷。因此，一定的血糖濃度對保證人腦複雜機能的完成是十分重要的。
蛋白質在大腦中含量最高。腦細胞在代謝過程中需要大量的蛋白質來補充更新。實驗證明，食入不同含量的蛋白質食物對大腦活動有顯著影響。增加食物中的蛋白質含量，能增強大腦皮層的興奮和抑制作用，而且蛋白質中的合氨酸還能消除腦細胞在代謝中產生的氨的毒性，有保護大腦的作用。
人腦所需要的脂類主要是腦磷脂和卵磷脂(其中含有不飽和脂肪酸)，它們有補腦作用，能使人精力充沛，使工作和學習的持久力增強，對神經衰弱有較好的療效。另外，科學家研究發現，人在長期從事緊張的腦力勞動時，機體可出現脂質代謝障礙，使血清膽固醇含量增高，引起高脂血症和肥胖症。緊張的神經活動還能增加機體對維生素C、尼克酸、B族維生素、維生素的需要量。
