Vet en koolhydraten zijn de twee belangrijkste energiebronnen die tijdens de inspanning worden gebruikt. Beide bronnen kunnen de overhand hebben, afhankelijk van de duur en intensiteit van de inspanning, de mate van voorafgaande lichamelijke conditie, en de samenstelling van de voeding in de dagen voorafgaand aan de inspanning. De oxidatie van vetzuren kan 50 tot 60 procent van het energieverbruik tijdens een langdurige inspanning van lage intensiteit leveren. Bij zware submaximale oefeningen, waarbij 65 tot 80% van de VO2 max wordt bereikt, wordt minder vet gebruikt (10 tot 45% van de verbruikte energie). Oefentraining gaat gepaard met metabolische aanpassingen die zich voordoen in de skeletspieren en het vetweefsel en die een grotere levering en oxidatie van vetzuren tijdens de inspanning vergemakkelijken. De getrainde toestand wordt gekenmerkt door een verhoogde flux van vetzuren door kleinere energiepools van het vetweefsel. Dit wordt weerspiegeld door kleinere, metabolisch actievere vetcellen in kleinere vetweefseldepots. De piekconcentraties in het bloed van vrije vetzuren en ketonlichamen zijn lager tijdens en na de training bij getrainde personen, waarschijnlijk als gevolg van een verhoogde capaciteit van de skeletspieren om deze energiebronnen te oxideren. Getrainde personen oxideren meer vet en minder koolhydraten dan ongetrainde personen wanneer zij submaximale arbeid van dezelfde absolute intensiteit verrichten. Deze grotere capaciteit om energie uit vet te gebruiken spaart cruciale glycogeenvoorraden in de spieren en lever en kan bijdragen tot een groter uithoudingsvermogen. Andere voordelen van het verbeterde vetmetabolisme dat gepaard gaat met chronische aerobe training zijn een vermindering van de cardiale risicofactoren. Oefentraining leidt tot een lager cholesterolgehalte en triglyceridengehalte in het bloed en een hoger hogedichtheid-lipoproteïne-cholesterolgehalte. Vetrijke diëten worden niet aanbevolen vanwege hun associatie met atherosclerotische hartziekten. Recente gegevens wijzen erop dat diëten met een laag vetgehalte en veel koolhydraten de triglyceriden in het bloed kunnen doen toenemen en de lipoproteïnen met hoge dichtheid kunnen doen afnemen. Dit suggereert dat de chronische inname van diëten met een extreme samenstelling van vet of koolhydraten met voorzichtigheid moet worden benaderd bij gezondheidsbewuste atleten, evenals bij sedentaire personen.