Složité procesy, které pomáhají udržovat normální funkci našeho těla, jsou v těle účinně kontrolovány chemickými látkami zvanými enzymy a hormony. Enzymy ovlivňují procesy látkově přeměny tak, aby vznikaly látky nezbytné pro tělesné buňky, zatímco hormony kontrolují činnosti významné pro celý organizmus, například růst a nebo využití energetických zásob.
Jako látkovou přeměnu (metabolizmus) označujeme všechny chemické procesy, které se odehrávají v těle a které mu umožňují růst a rozmnožovat se. Metabolizmus sestává ze dvou naprosto odlišných, ale doplňujících se procesů zvaných katabolizmus a anabolizmus. Katabolizmus má za účel získat energii štěpením cukrů, tuků a bílkovin. Energie uvolněná katabolizmem je využita k práci svalů, určité množství energie se ztrácí přeměnou na teplo. Anabolizmus se vyznačuje využitím přijaté potravy k tvorbě energetických zásob, umožňuje růst, rozmnožování a obranyschopnost organizmu vůči infekčním chorobám. V době růstu u dětí a dospívajících převažuje energetický příjem ze štěpení potravy nad energetickým výdejem tak, aby bylo zajištěno dostatečné množství energie pro růst. V dospělosti vede nadměrný energetický příjem k tvorbě tukových zásob v tkáních, a naopak příliš velký výdej energie má za následek ztrátu tělesné váhy.
Mnoho našich energetických požadavků je zajištěno štěpením cukrů z potravin (například z chleba nebo brambor) na jednoduché cukry. Nejobvyklejší cukry získané z potravy jsou glukóza, fruktóza a galaktóza. Tyto cukry jsou nejprve transportovány do jater, kde jsou fruktóza a galaktóza přeměněny na glukózu. (viz kapitola 9).
Buňky získávají energii z glukózy jejím rozštěpením na látku zvanou kyselina pyrohroznová. Energie uvolněná tímto procesem je dočasně uchovávána ve formě vysokoenergetické sloučeniny – adenosintrifostátu (ATP).
Tuky a bílkoviny jsou důležitou složkou naší potravy. Jestliže je příjem cukrů nízký, mohou být tuky a bílkoviny použity jako zdroj energie.
Když dojdou cukerné zásoby energie, tukové molekuly jsou rozštěpeny na glycerol a mastné kyseliny, a tyto látky jsou zprácovány dále odděleně. Glycerol je přeměněn v játrech na glukózu, a tak vstupuje na cestu štěpení glukózy.
Bílkoviny přijaté v potravě jsou rozštěpeny na aminokyseliny nutné pro růst a pro tvorbu enzymů, které urychlují všechny buněčné metabolické procesy.
Mnoho metabolických poruch je způsobeno nedostatkem, resp. špatnou funkcí enzymů po narození. Tento deficit může vést k hromadění jedovatých látek v těle.
Poruchy v produkci hormonů jsou další skupinou metabolických chorob. Například cukrovka je způsobena snížením produkce hormonu inzulínu v slinivce břišní. Bez inzulínu tělesné buňky nemohou přijímat a štěpit glukózu.