人以及多數消化、吸收、代謝動物攝入食物以獲得足夠的營養素；攝取食物後，經過，利用食物中身體需要的物質（養分或養料）以維持生命活動。所以營養對於人體的健康是非常重要，尤其對運動員，營養素的攝取與生理功能、運動能力、運動表現等有密切關係。何謂運動營養學?
運動營養學是一門針對運動員特殊營養所設計的學門，是由營養學所分支出來的一門新興的專業領域。運動營養學中所著重的在於「適當的飲食及營養增補劑」，對運動員在維持體能、疲勞恢復、調整體型、增強耐力及爆發力、提升免疫力等研究上有所貢獻，特別在競爭激烈、不得使用運動禁藥，且又有得牌壓力之下，運動營養就顯得格外的重要。
基礎營養學：包括-運動、營養與健康的關係；探討巨量營養素（醣類、脂質和蛋白質）、微量營養素（維生素、礦物質）與水的生理功能、與運動的相關性。
＊醣類（又稱碳水化合物）：碳水化合物的主要作用，就是為人體內千億個細胞提供能量。食物中的碳水化合物，不論是各種醣類或澱粉，都要先分解成葡萄糖，才可以被血液運送到細胞來提供能量。如果這些葡萄糖仍未能滿足能量的需求，肝臟及肌肉的肝醣儲備就會被動用來提供能量。反過來說，過剩的糖分會以肝醣的形式被儲存起來，不過當肝及肌肉內都儲滿了肝醣後，剩餘的糖分便會被轉化成脂肪，儲存在皮膚下的脂肪細胞之中。因此，就算膳食是以碳水化合物為主（如高碳水化合物、低脂肪膳食），若吸取了過多熱量的話，體內脂肪的含量仍然是會有所提高的。此外，攝取充足的醣類亦能避免人體以蛋白質作為供能用途。
醣類的補充，對耐力項目運動員尤為重要，因為醣類在人體內的儲存極為有限，而且當運動的強度增大時（如加快跑速或維持較快的跑速），醣類便是主要供能的燃料。
＊脂肪：脂肪（fats）是由碳、氫和氧的原子組成，主要是以皮下脂肪的型式儲存，亦有少量儲存於肌肉纖維（肌肉細胞）之內，還有一些存在於血漿之中。除了供應能量外，脂肪也是構成細胞的重要成分，而且還有保溫、保護體內重要器官和潤澤皮膚等用途。由於脂肪會減低腸胃的蠕動，所以停留在胃部的時間也較長，可以使人有飽足的感覺。健康正常的男性，脂肪約佔體重的 14 至 21%，女性側為 17 至 27%，而脂肪的比例亦會隨著年齡的增長而增加。不論男女在進行大運動量訓練時，消耗最多的是脂肪而不是糖，因而更應重視脂肪的補充。而女性因有雌激素的幫助，易於把脂肪轉化成能量。因此在相同條件下，脂肪代謝高的女運動員，更能勝任耐力性運動。
＊蛋白質：蛋白質（proteins）主要由氨基酸（amino acids）組成，是人體組織結構的材料。總共有二十種不同的氨基酸，其中八種不可以在人體內合成，必須從食物中攝取，稱為必須（essential）氨基酸；其餘十二種可以在人體內合成，稱為非必須（nonessential）氨基酸。建議成人每天應攝取約每千克體重 0.7 克的蛋白質，最少也要有每千克體重 0.35 至 0.5 克，但亦不可高於每千克體重 1 克的攝取量，否則蛋白質代謝時會提高腎臟的負荷。
蛋白質對運動員是非常重要的，特別是經常進行重量訓練的人。蛋白質可以修補因鍛練而輕微撕裂的肌肉，多餘的蛋白質會在體內分解，轉變為尿素隨著尿液排出體外。
＊維生素、礦物質：雖然維他命、礦物質都不含熱量，但它們均是維持人體正常運動的重要營養素。一般來說，均衡的飲食就可達到一般人一天所需要的維生素及礦物質，但現代人三餐不正常及環境的汙染，導致身體營養素的需求就更高了，因此補充額外的維他命及礦物質更為重要，但必須咨詢專業人事或營養師的指示進行補充。
維生素、礦物質對於運動員更為重要，因為專業運動員為培養實力，往往在賽前會在大量的訓練，造成一些運動傷害；這時就更需要補充額外的維生素、礦物質才能快速的一些損傷修復回到肌肉、骨骼的最佳狀態。
＊水：水就像維生素與礦物質一樣，也是不含熱量，它佔上了人體重量的 40 至 60%。由於肌肉的重量有 75 至 80% 是由水構成，而脂肪中水所佔的重量僅為 15 至 30%，所以就算體重相同，肌肉較多的人體內儲存著的水分亦會較多。
水分可以從飲品、食物及新陳代謝中獲得；水分亦可以從排除尿液、糞便、出汗及氣體交換中流失。尿液中有 96% 是水，成年人在正常情形下每天會排放 1000 至 1500 毫升的尿液。糞便中亦有 70% 是水，所以正常人每天會從糞便流失約 100 毫升的水分；可是在腹瀉的情況下，水分流失的程度卻可達至 1500 至 5000 毫升。
水不僅是人體內的重要介質，也是調節體溫的重要物質。整個人體的表面約有二千五百萬條汗腺，在一般的氣溫下，人體每天會排放 500 至 700 毫升的汗液，但在酷熱的天氣下作劇烈運動時，汗液的流失可以高達 8 至 12 公升。馬拉松選手在一場正式比賽中就可以因汗液的流失而損失 6 至 10% 的體重。此外，每天亦有 250 至 300 毫升的水分會在呼氣的過程中被排出體外。因此，進行長時間的耐力運動時，水分的補充便相當重要。
許多運動員只著眼於訓練計劃和技術改進，反而忽略了營養補充對運動表現的重要。一般人與運動員對食物需求的分別主要在於熱量的多少，並無證據顯示，運動員的膳食有別於常人（除了分量之外）。根據 1989 年美國 National Research Council 推薦的日攝食量（RDA，1989），一個中等活躍的男性，每天熱量的需要約為 2,900 千卡（女性為 2,200 千卡）；但 Worme 等（1990）卻指出，耐力項目運動員一天的熱量需要可以超過 5,000 至 6,000 千卡，三項運動員每天熱量的需要甚至可以超過 10,000千卡。因此，對於這類運動員，較適宜分開四至五餐來進食。
運動的強度增加時，會偏向採用醣類作為燃料，當醣類能源的供應出現短缺時，運動能力就會下降。脂肪在不同運動強度時都會有分參與能源補給，但運動的強度增加時，脂肪的貢獻會減少。雖然蛋白質在休息或運動時都可以作為燃料，但除了在饑荒或節食的情況下，其貢獻只是微乎其微（少於 5%）
兒童及青少年運動營養是為了要應付生長與發育的需要，兒童及青少年運動員較成人需要攝取更多的蛋白質。根據美國 National Research Council（1989）的指引，成年人每天應攝取 0.8 至 1.0 克蛋白質 / 千克體重，兒童及青少年運動員每日的蛋白質需求再要高些。Ziegler（1998）建議 7 至 10 歲的兒童，每日要攝取 1.1 至 1.2 克蛋白質 / 千克體重；11 至 14 歲的則要攝取 1 克 / 千克體重。
運動員自己本身應認識各種營養評估的方法，以及營養的重要性。每一個運動員自己對各種營養品項的需求、液體的補充及賽期的飲食也應該做好一整套的計劃，這樣不僅讓身體保持在最佳的健康及體能狀態之外，亦可讓比賽成績更好、更亮眼。
