大脑是身体最重要的器官，因为它控制着身体其他部位的所有动作和功能。虽然健康均衡的饮食对整体健康至关重要，但大脑从特定的食物中获取营养和能量，主要是碳水化合物，还有以酮类形式提供燃料的脂肪酸。
碳水化合物与大脑
饮食中碳水化合物的主要功能是为你的身体，特别是大脑提供能量和燃料。碳水化合物在体内分解成葡萄糖，然后被用作能量。复合碳水化合物是一种碳水化合物，它在你的身体系统中分解得更慢，比简单的碳水化合物提供更缓慢的能量来源，而简单的碳水化合物会导致你的血糖和能量水平飙升。复杂碳水化合物包括富含纤维的食物，如豆类、含淀粉的蔬菜和全谷物。每天摄入的热量中有40%到60%需要来自碳水化合物，最好是富含纤维的碳水化合物。
糖原和大脑
当你的身体产生过多的葡萄糖时，它会以糖原的形式储存在你的肝脏和肌肉中，稍后它会被用来为你的身体和大脑提供能量。最近对糖原作为大脑能量来源的作用的研究发现，糖原不仅提供必要的燃料，而且对于大脑内部的通讯活动，以及维持记忆功能至关重要，在亚细胞水平上提供必要的能量。研究人员在2012年的《神经能量学前沿》(Frontiers of Neuroenergetics)上发表了他们的发现，他们还发现糖原对健康的一般大脑功能也很重要。
大脑用的酮
酮是脂肪酸分解时产生的水溶性元素。当你的身体没有足够的葡萄糖时，你的身体会将脂肪酸作为活动的能量来源，包括大脑的能量，无论是从饮食中还是在储存中。当你的身体葡萄糖含量低，但糖原储存没有完全耗尽时，酮被分解主要是为大脑功能提供能量，因为你的其他器官和肌肉可以通过储存的葡萄糖来补充能量。
蛋白质的重要性
虽然蛋白质不能直接为大脑提供能量，但大脑需要它来为健康的大脑功能创建必要的通道。所有的蛋白质，无论是植物还是动物，都含有氨基酸，你的大脑利用氨基酸产生神经递质。这些神经递质对大脑功能至关重要，因为它们允许大脑中的单个细胞进行交流和网络连接。虽然大多数美国人从饮食中获得了足够的蛋白质，但美国农业部(U.S. Department of Agriculture)建议食用动物和植物蛋白的混合，以及每周吃两次海鲜。一般饮食的建议摄入量是每天5到6.5盎司。