Grăsimile și carbohidrații sunt cele două surse majore de energie utilizate în timpul exercițiilor fizice. Oricare dintre cele două surse poate predomina, în funcție de durata și intensitatea exercițiului fizic, de gradul de condiționare fizică anterioară și de compoziția dietei consumate în zilele premergătoare unei reprize de efort. Oxidarea acizilor grași poate contribui cu 50 până la 60 % din cheltuielile energetice în timpul unui exercițiu de intensitate scăzută de lungă durată. Exercițiile fizice submaximale intense care necesită între 65 și 80 % din VO2 max vor utiliza mai puține grăsimi (între 10 și 45 % din energia consumată). Antrenamentul fizic este însoțit de adaptări metabolice care apar în mușchii scheletici și în țesutul adipos și care facilitează o livrare și o oxidare mai mare a acizilor grași în timpul efortului. Starea de antrenament se caracterizează printr-un flux crescut de acizi grași prin rezerve mai mici de energie din țesutul adipos. Acest lucru se reflectă prin celule adipoase mai mici și mai active metabolic în depozite mai mici de țesut adipos. Concentrațiile sanguine de vârf ale acizilor grași liberi și ale corpilor cetonici sunt mai mici în timpul și în urma exercițiului fizic la persoanele antrenate, probabil datorită capacității crescute a musculaturii scheletice de a oxida aceste surse de energie. Persoanele antrenate oxidează mai multe grăsimi și mai puțini carbohidrați decât subiecții neantrenați atunci când efectuează muncă submaximală de aceeași intensitate absolută. Această capacitate crescută de a utiliza energia din grăsimi conservă rezervele esențiale de glicogen din mușchi și ficat și poate contribui la creșterea rezistenței. Alte beneficii ale metabolismului îmbunătățit al lipidelor care însoțește antrenamentul fizic aerobic cronic sunt scăderea factorilor de risc cardiac. Antrenamentul de exerciții fizice are ca rezultat scăderea colesterolului și a trigliceridelor din sânge și creșterea colesterolului lipoproteic de înaltă densitate. Dietele bogate în grăsimi nu sunt recomandate din cauza asocierii lor cu bolile cardiace aterosclerotice. Dovezi recente sugerează că dietele sărace în grăsimi și bogate în carbohidrați pot crește trigliceridele din sânge și pot reduce lipoproteinele de înaltă densitate. Acest lucru sugerează că ingestia cronică de diete care au o compoziție extremă, fie de grăsimi, fie de carbohidrați, ar trebui abordată cu prudență la sportivii preocupați de sănătate, precum și la persoanele sedentare.