Au cours de l'exercice musculaire la resynthèse de l'adénosine triphosphate (ATP) est nécessaire afin de permettre la poursuite des contractions musculaires. La resynthèse immédiate de l'ATP peut se faire à partir de l'adénosine diphosphate (ADP) et de la créatine phosphate (CP). Toutefois, cette resynthèse à partir des composés phosphorés ne permettrait que des exercices de très courte durée. La poursuite de l'exercice impose l'utilisation principalement des glucides et des lipides. Alors que l'utilisation des glucides peut se faire en anaérobiose (glycolyse et glycogénolyse) et en aérobiose (oxydation mitochondriale), l'utilisation des lipides ne s'effectue que par oxydation. Concernant les glucides ceux-ci sont d'autant plus utilisés que l'intensité de l'exercice augmente essentiellement en raison d'un captage accru par le muscle, d'un recrutement progressif des fibres de type Il et de la libération de catécholamines. L'utilisation des lipides s'élève avec la durée de l'exercice et se réduit avec l'accroissement de l'intensité. L'entraînement joue un rôle important dans l'utilisation de ces substrats énergétiques et ceci a conduit à développer la théorie du «crossover» selon laquelle chez tout sujet, l'utilisation des glucides et des lipides dépend à tout moment des effets combinés de l'entraînement et de l'intensité de l'exercice. L'entraînement facilite en effet l'oxydation des lipides mais en permettant d'atteindre des intensités plus élevées impose inévitablement une utilisation des glucides. Il existe donc un niveau d'exercice ou point de croisement à partir duquel l'énergie provenant des glucides prédomine sur celle des lipides et au-delà de ce point toute augmentation de puissance engendre une utilisation plus grande des glucides. Enfin, l'intervention des protides a longtemps été considérée comme très faible à tort car la participation des acides aminés représente une source d'énergie non négligeable lors d'exercices prolongés compte tenu de l'importante masse tissulaire.