在饥饿状态下，身体缺乏能源和其他营养物质，机体发生一系列适应性变化以尽量减少重要器官的受损并维持生存。
1、内分泌系统：
饥饿时，血糖浓度下降，胰岛素分泌减少。为了维持血糖水平，胰高糖素、生长激素、儿茶酚胺等激素分泌增加，促使肝糖原分解加速。这些激素还促使体内脂肪水解，以提供能量。此外，内分泌的变化还促使氨基酸自肌肉动员，肝脏糖异生增加，为中枢神经及其他需糖组织提供葡萄糖。
2、能量储备：
①碳水化合物：体内的储备量很有限，70kg体重者仅有 100-150g (葡糖、肝糖原及肌糖原)，所能提供的能量只占机体正常一天需要量的三分之一左右。而且肌糖原只能被肌肉自身所利用。肝糖原转化为葡萄糖的速度非常快，是饥饿早期的主要能量来源。
②蛋白质：全身有蛋白质约6kg。主要是肌肉蛋白，其他还有血浆蛋白、酶、免疫球蛋白等。蛋白质都是以功能性组织的形式存在，体内没有储备的蛋白质。严格而言，蛋白质不应视作为内源性能源，因为蛋白质的消耗必然会伴随某此功能的丧失。但在饥饿时会不可避免地有一定数量的蛋白质被分解以供能(通过糖异生)。
③脂肪：体脂是机体最大的内源性能源。体脂的储量约达15kg，而且其能量密度大，体内每1g脂肪可产生约37.6kJ(9.0kcal) 的能量。其消耗与器官功能的关系不大，因此饥饿时脂肪的利用成为能量的主要来源。
3、氨基酸代谢及糖异生
饥饿早期，糖是某些重要器官和组织 (中枢神经、脊髓、血细胞等) 主要或唯一的能源物质。肝糖原在一天内就已被耗尽，因此糖的来源只有通过糖异生而获得。氨基酸则是糖异生的主要底物(其他还有乳酸、内酮酸、甘油参与)，转化为葡萄糖后被组织氧化利用。但如果这种糖异生过程十分活跃而且持续，机体必将消耗大量蛋白质，以致严重损害器官功能，甚至导致死亡。为此，饥饿后期的代谢过程会发生一个特殊的适应性改变: 即酮体的血脑屏障通过率大为提高，脑组织开始能氧化酮体而获得能量。由此，体内脂肪分解增加，酮体随之增加，从而减少了蛋白质分解量，氮排出量下降至最低水平，仅有2-4g/d。
4、脂肪代谢
脂肪水解供能是饥饿时主要的适应性改变。肌肉、肾、心脏等都能直接利用游离脂肪酸及酮体。如上所述，在饥饿后期，酮体大量生成，并可被大脑所利用。饥饿的早期和后期，体内消耗脂肪和蛋白质以供能的比例有很大不同，在饥饿早期，该比例是4.8∶1，但在后期则是 17∶1，节省了大量蛋白质。
参考资料：张锐,赵银彪,刘国通等.消化内科诊疗与内镜应用上[M].吉林科学技术出版社.2016.06.