A táplálékkal felvett fehérjék a bélcsatornában az emésztés során aminosavakra bomlanak. Az aminosavak felszívódnak a keringési rendszerbe, amely elszállítja őket a sejtekhez. A sejtekben az aminosavak egy részéből felépülnek a szervezet saját fehérjéi, más részük viszont lebomlik, energiát szolgáltat az életműködésekhez. Az aminosavak lebontása során nitrogéntartalmú anyagcseretermék, karbamid is képződik, amely a vizelettel ürül ki a szervezetből.

A lebontásból adódó fehérje- és aminosav-veszteség pótlására a táplálékkal minden nap fel kell vennünk meghatározott mennyiségű fehérjét. A székletben a fehérje, illetve a fehérjeszármazék-veszteség igen kismértékű, ezért a vizelet karbamidtartalma egymagában megbízhatóan jelzi az aminosavak lebomlásának mértékét.

Amikor egy személy vizeletében a karbamid mennyisége megegyezik a felvett tápanyagok fehérjéinek nitrogéntartalmával, akkor az illető nitrogénegyensúlyban van. Amikor a fehérjebevitelt megnöveljük, a fölöslegben lévő aminosavak átalakulnak (dezaminálódnak), és nő a vizelettel ürített nitrogén mennyisége is, így a nitrogénegyensúly fennmarad. Ha a nitrogénveszteség meghaladja a felvételt (szigorú ágynyugalomban, éhezéskor), akkor a nitrogénmérleg negatívvá válik. Növekedésben vagy súlyos betegséget követő felépülés során, amikor a felvétel meghaladja a nitrogénürítést, a mérleg pozitív.

Az ember nem képes a nitrogénegyensúlyt fenntartani akkor sem, ha étrendjében nem szerepel a következő nyolc, ún. esszenciális aminosav: fenilalanin, valin, triptofán, treonin, lizin, leucin, izoleucin és metionin. Az összes többi aminosavat képes szintetizálni a szervezet. Ha az adott fehérje szintéziséhez szükséges aminosavak közül akár csak egy is hiányzik, az gátolja a fehérjeszintézist, és serkenti az aminosavak lebontását és a karbamid ürítését. Ennek következtében a szervezet nitrogénegyensúlya negatívvá válik.

Az emberi fehérjéket felépítő 20 aminosav közül 8-at a szervezet nem képes szintetizálni, ezeket nevezzük esszenciális aminosavaknak (fenilalanin, valin, triptofán, treonin, lizin, leucin, izoleucin és metionin). Az esszenciális aminosavakat a különböző fehérjeforrások eltérő arányban tartalmazzák. Komplett egy fehérje, ha benne az összes esszenciális aminosav megtalálható. Inkomplett, ha közülük akár egy is hiányzik. Általános szabály, hogy az optimális, teljes értékű aminosav-bevitel akkor biztosítható, ha a táplálék mintegy 40% állati eredetű és 60% növényi eredetű fehérjét tartalmaz.

Teljes értékű (komplett) fehérjéknek nevezzük azokat a fehérjéket, amelyek a húsz különböző aminosav közül tartalmazzák a nyolc esszenciális aminosavat (fenilalanin, valin, triptofán, treonin, lizin, leucin, izoleucin és metionin) is. Az esszenciális aminosavak mindegyikének bevitele létfontosságú, mivel ezeket nem képesek előállítani az emberi test sejtjei. Inkomplett egy fehérje, ha belőle akár csak egyetlen esszenciális aminosav is hiányzik a nyolc közül. Inkomplett fehérjék fogyasztása esetén fontos, hogy a táplálék különböző inkomplett fehérjéket tartalmazzon, amelyek mindegyikéből más és más esszenciális aminosav hiányzik, ezáltal azok egymást kiegészítik, komplettálják.