Makanan mengandung protein merupakan bagian penting untuk membangun dan memperbaiki jaringan tubuh, mulai dari rambut dan kuku, kulit, organ dalam tubuh sampai ke tulang dan otot. Protein berfungsi sebagai bahan dasar pembangun tubuh dan regulator gen.
Protein juga diperlukan sebagai bahan pembantu dalam memelihara struktur tubuh, mempercepat reaksi kimia dalam tubuh, berfungsi sebagai pembawa pesan kimiawi, melawan infeksi, dan mengangkut oksigen dari paru-paru ke jaringan tubuh.
Walaupun protein menyediakan 4 kalori energi setiap gramnya, tubuh menggunakan protein hanya apabila karbohidrat dan lemak yang tersedia tidak mencukupi. Ketika diambil sebagai sumber energi, protein diubah fungsinya dari berbagai fungsi penting lain yang sangat penting bagi tubuh.
Seperti halnya Karbohidrat, Protein juga tersusun dari karbon, hidrogen dan oksigen. Perbedaanya, protein mengandung nitrogen, dan dalam beberapa kasus tertentu terdapat kandungan sulfur. Protein dalam makanan, seperti misalnya albumin pada putih telur, casein dalam susu, dan gluten pada gandum, diurai dalam proses pencernaan menjadi asam amino. Dari lebih dari 20 asam amino yang dibutuhkan tubuh, delapan (sembilan pada orang dewasa dan anak-anak) tidak dapat dibuat oleh tubuh dalam jumlah yang cukup untuk menjaga kesehatan.
Asam amino ini dikategorikan sebagai nutrisi esensial, dimana harus didapatkan dari makanan yang kita santap. Asam amino esensial ini terdiri dari histidine, isoleucine, leucine, lysine, methionine, phenylalanine, threonine,tryptophan dan valine.
Ketika kita menyantap makanan dengan kadar protein tinggi, pencernaan kita memecah makanan berprotein menjadi asam amino. Asam amino ini kemudian diserap kedalam aliran darah dan didistribusikan ke sel-sel yang membutuhkan, asam amino kemudian kembali menjadi protein yang menjalankan fungsi-fungsi yang dibutuhkan tubuh.
Protein hewani, banyak terdapat pada makanan seperti telur, susu, daging, ikan, dan unggas, merupakan protein yang lengkap karena makanan itu mengandung semua asam amino yang sangat diperlukan tubuh. Protein nabati, terdapat dalam sayuran, padi-padian, dan buncis, memiliki kandungan asam amino yang kurang lengkap.
Namun demikian, protein nabati dapat dikombinasikan dalam pola makan untuk mencukupi semua asam amino yang penting. Contoh yang baik adalah nasi dan buncis. Salah satu dari dua makanan ini, kurang memiliki kandungan asam amino yang cukup; tetapi asam amino yang tidak terdapat dalam nasi ada dalam buncis dan sebaliknya. Sehingga apabila dimakan secara bersama-sama, makanan ini menyediakan sumber protein yang cukup.
Dengan demikian, orang yang tidak makan hewan, dapat mencukupi kebutuhan protein mereka dengan pola makan yang kaya gandum, kacang polong dan buncis yang dikeringkan, nasi, biji-bijian, dan tofu, serta produk kacang kedelai.
Para ahli merekomendasikan konsumsi protein sebesar 10% dari seluruh kalori dari makanan yang disantap tiap harinya. World Health Organization merekomendasikan konsumsi protein kualitas baik sebesar 0,75 gram perhari per kilogram berat tubuh. Beberapa orang, terutama di Amerika Serikat dan di negara maju lain, mengkonsumsi protein lebih dari yang dibutuhkan tubuhnya.
Karena asam amino tidak dapat di simpan untuk digunakan lain waktu, tubuh menghancurkannya dan membuang sisa-sisanya dalam bentuk urea dalam urine. Sebaliknya, defisiensi dalam konsumsi protein, sering ditemui pada pola makan pada negara berkembang, dapat mengakibatkan masalah kesehatan. Marasmus and kwashiorkor, keduanya kondisi yang membahayakan jiwa, merupakan dua bentuk kekurangan protein yang sering ditemui.
Pada beberapa kondisi, seperti sakit, stress, dan kehamilan dan menyusui pada wanita, menyebabkan peningkatan kebutuhan tubuh karena tubuh membangun jaringan atau memerangi infeksi, dan kondisi ini memerlukan peningkatan konsumsi protein.
Sebagai contoh, wanita sehat wajarnya memerlukan 45 grams protein setiap harinya. Para ahli merekomendasikan wanita hamil untuk mengkonsumsi 55 gram protein tiap hari, dan ibu menyusui mengkonsumsi 65 gram untuk menjaga kesehatan.
Pria dengan ukuran badan rata-rata sebaiknya menyantap 57 gram protein tiap hari. Untuk menopang pertumbuhan yang cepat, bayi dan anak-anak memerlukan protein lebih banyak daripada orang dewasa. Bayi berumur 3 bulan memerlukan 13 gram protein setiap harinya, dan anak berumur 4 tahun perlu 22 gram.
Ketika mencapai tahap remaja, hormon seksual membuat tubuh pria membentuk lebih banyak otot daripada wanita, oleh karena itu, protein yang dibutuhkan oleh remaja pria lebih tinggi daripada yang dibutuhkan remaja wanita.