Il quoziente respiratorio (QR) è calcolato secondo il rapporto CO2 eliminato / O2 consumato. Esso misura la proporzione di grassi e carboidrati che vengono impiegati ai fini energetici. Poiché i grassi e i carboidrati hanno QR diversi, bassi valori indicano un maggiore impiego di grassi, mentre alti valori indicano un maggiore impiego di carboidrati (glucosio). Quando i carboidrati vengono ossidati, è necessaria solo un'altra molecola di ossigeno per l'ossidazione di carbonio. Per tanto, per ogni molecola di ossigeno consumata se ne forma una di anidride carbonica. L'ossidazione dei lipidi determina invece un maggiore consumo di ossigeno rispetto all'anidride carbonica prodotta, perché la quantità di ossigeno presente nei lipidi non è sufficiente a permettere l'ossidazione degli atomi di idrogeno contenuti, e quindi l'ossigeno inspirato, oltre che all'ossidazione del carbonio, deve provvedere all'ossidazione degli idrogeni del grasso. Il contributo dell'anidride carbonica (CO2) introdotta e dell'ossigeno (O2) consumato dall'ossidazione proteica è minimo se comparato all'azione di grassi e carboidrati. Per questo motivo il QR è a volte denominato come "quoziente respiratorio non-proteico" (npRQ, "non-protein respiratory quotient").