Le proteine sono molecole determinanti nella regolazione del metabolismo umano. Sono utilizzate per formare il muscolo, il tessuto connettivo, i fattori di coagulazione del sangue, le proteine di trasporto del sangue, le lipoproteine, i pigmenti visivi e la matrice proteica all'interno delle ossa. Le proteine sono anche usate per mantenere l'equilibrio dei fluidi del corpo con la produzione di albumina e globulina. Senza proteine sufficienti nel flusso sanguigno, l'edema si svilupperebbe rapidamente. Le proteine alimentari contribuiscono anche all'equilibrio acido-base producendo "buffer" (tamponi) che aiutano a regolare la quantità di ioni idrogeno liberi nel sangue. Queste accettano o donano ioni idrogeno aiutando a mantenere il pH del sangue leggermente alcalino (pH 7,35-7,45). Anche il sistema immunitario è composto da proteine. Gli anticorpi sono proteine. Senza sufficienti proteine nella dieta, mancheranno le cellule necessarie per permettere al sistema immunitario di funzionare correttamente, causando un potenziale calo della risposta immunitaria. Le proteine alimentari possono anche essere utilizzate come fonte di energia. Se una dieta non contiene abbastanza carboidrati per fornire il glucosio necessario, le proteine possono essere usate per sintetizzare glucosio. Questo processo è chiamato gluconeogenesi. Mentre la proteina non è normalmente considerata una fonte importante di energia quando la dieta è equilibrata, può diventarlo quando i carboidrati non sono disponibili o in uno stato di digiuno. Il costoso processo di gluconeogenesi provoca gran parte della perdita di massa muscolare che si verifica nell'inedia.