體能科學
這門學科著重於人類在體能上的表現，也就是所謂的運動營養學，以一般營養和體能科學作為基礎的學科，特別將重點放在優化於體能表現的成果。優質營養是每位運動員在訓練計畫當中的重要一環，列於《營養教科書》中的資訊則可以幫助了解運動員在營養上的適當運用。
主要考量的部份包含：
1) 攝取足夠的熱量來維持體能上的表現；
2) 在運動前、運動中和運動後要攝取正確且均衡的營養，以及
3) 適當地補充水分。
一些特定的族群，像是素食運動員或女性運動員則有其他方面的考量，尤其是針對要角逐需要重視體重或身材的競賽項目的運動員，例如花式溜冰和體操選手。
運動前、運動中和運動後的營養對人類在體能表現方面有很大的影響。在比賽進行前的一餐可以幫助運動員在比賽前和比賽中免於飢餓的感覺，同時也能讓正在運動的肌肉保持最佳的血糖濃度。在運動前攝取碳水化合物可以補充身體不足的肝醣，例如隔了沒有進食的一夜後，肝醣的數量可能會出現不足。比賽前的一餐可以視個人偏好和習慣而定，不過應要選擇高碳水化合物、低脂肪和膳食纖維，容易消化的一餐。
比賽過程中水分和營養的補充也會對人類體能表現帶來截然不同的改變。在運動的過程中，運動員必須要在每小時攝取30~60公克的碳水化合物（即每小時由碳水化合物獲得120~240大卡的熱量）。由於運動期間需要碳水化合物和水分，所以運動飲料可以作為補充碳水化合物和水分的選擇。在時間較長的比賽中常被使用的食物有運動飲料、醣類補給品、能量餐棒和香蕉。人體在激烈活動時會透過流汗來進行散熱，但就長時間而大量的流汗，將會對運動員在水份和電解質維持均衡上出現非常大的挑戰。
如果沒做好有效的管理，運動員會提前感受到疲勞；隨著脫水現象越演越烈，還可能會出現熱衰竭、熱痙孿和中暑的現象。激烈運動後的體能恢復也需要補充肌肉所需的肝醣、水分、電解質，以及儲存在骨骼肌肉中的三酸甘油脂。在復原階段給予適當的營養補充將有助於快速且有效的恢復體能，也可以在下一次的比賽或運動當中擁有最佳的體能表現。
就長期而言，運動員必須要注意整體的營養和訓練；在比賽的過程中，適當補充水分和電解質對維持最佳體能表現也具有關鍵性的影響。