Fedt og kulhydrat er de to vigtigste energikilder, der anvendes under træning. Begge kilder kan være fremherskende, afhængigt af træningens varighed og intensitet, graden af forudgående fysisk konditionering og sammensætningen af den kost, der indtages i dagene forud for en træningstur. Fedtsyreoxidation kan bidrage med 50-60 % af energiforbruget under en langvarig træning af lav intensitet. Ved anstrengende submaksimal træning, der kræver 65-80 % af VO2 max, vil der blive brugt mindre fedt (10-45 % af energiforbruget). Motionstræning ledsages af metaboliske tilpasninger, der sker i skeletmuskulaturen og fedtvævet, og som fremmer en større tilførsel og oxidation af fedtsyrer under træning. Den trænede tilstand er karakteriseret ved en øget strøm af fedtsyrer gennem mindre puljer af energi fra fedtvævet. Dette afspejles af mindre, mere metabolisk aktive fedtceller i mindre fedtvævsdepoter. Spidskoncentrationerne i blodet af frie fedtsyrer og ketonstoffer er lavere under og efter træning hos trænede personer, sandsynligvis på grund af øget kapacitet hos skeletmuskulaturen til at oxidere disse energikilder. Trænede personer oxiderer mere fedt og mindre kulhydrat end utrænede personer, når de udfører submaksimalt arbejde med samme absolutte intensitet. Denne øgede evne til at udnytte energi fra fedt sparer vigtige glykogendepoter i muskler og lever og kan bidrage til øget udholdenhed. Yderligere fordele ved den forbedrede lipidmetabolisme, der følger med kronisk aerob træning, er færre risikofaktorer for hjerteproblemer. Motionstræning resulterer i lavere kolesterol og triglycerider i blodet og øget højdensitetslipoproteinkolesterol. Fedtholdige diæter anbefales ikke, da de er forbundet med aterosklerotisk hjertesygdom. Nyere dokumentation tyder på, at fedtfattige diæter med højt indhold af kulhydrater kan øge triglyceriderne i blodet og reducere lipoproteiner med høj tæthed. Dette tyder på, at kronisk indtagelse af diæter, der er ekstremt sammensatte med hensyn til enten fedt eller kulhydrat, bør behandles med forsigtighed hos sundhedsbevidste atleter såvel som hos stillesiddende personer.