ATP, ou trifosfato de adenosina, é a energia que os corpos criam a partir de oxigênio e nutrientes em um processo conhecido como oxidação. A energia é usada para contrair músculos, seja para treino, musculação ou atividades diárias regulares, como levantar-se, subir ou descer escadas ou levantar objetos. Músculos contêm apenas uma pequena quantidade de ATP, suficiente para suportar contração muscular por alguns segundos, e portanto o corpo deve usar "ingredientes" prontamente disponíveis dentro do corpo para criar mais ATP.
Para ATP durante contrações musculares prolongadas, existem duas maneiras pelas quais os músculos repõem a energia: anaeróbica e aeróbica. Anaeróbica significa "sem oxigênio", e neste método o corpo acessa fosfato de creatina ou glicogênio e glicose para repor o ATP necessário. Fosfato de creatina (FC) é mais rápido na produção de ATP, e o FC armazenado está localizado nos músculos. Glicogênio e glicose no sangue são carboidratos armazenados (basicamente açúcares) que podem produzir ATP, mas ineficientemente. ATP aeróbico ("com oxigênio") depende de oxigênio prontamente disponível e é o método mais eficiente para o corpo produzir ATP para trabalho muscular prolongado. Este método para produção de ATP é mais lento, no entanto, apesar de sua eficiência superior aos métodos anaeróbicos.
Macronutrientes (carboidratos, proteínas e gorduras) produzem os ingredientes necessários dentro do corpo para sustentar e apoiar músculos durante o trabalho, seja o trabalho atividades diárias ou para fitness. Carboidratos suportam a produção do corpo de glicogênio e glicose no sangue (açúcares, basicamente). Carboidratos armazenados como combustível dentro de um corpo funcionando em níveis ótimos podem suportar atividade moderada por cerca de duas horas. Gordura é armazenada no corpo também, mas frequentemente armazenada como tecido adiposo e, portanto, não prontamente disponível; estoques de gordura corporal são fontes eficientes de energia durante atividade leve ou moderada. Quando carboidratos estão baixos no corpo (glicogênio e glicose no sangue), o corpo visa proteínas nos músculos para energia, o que pode causar perda de massa muscular.
Cronometragem de Nutrientes, um sistema de nutrição desenvolvido pelo Dr. John Ivy e Dr. Robert Portman, trabalha para prevenir perda muscular aumentando a eficiência da ingestão nutricional. Este aumento de eficiência é parcialmente devido ao conteúdo de nutrientes (o que você come) e parcialmente devido à cronometragem dos nutrientes (quando você come). Por exemplo, consumir bebidas de carboidratos durante treinos intensos pode aumentar carboidratos prontamente disponíveis para energia e prevenir que o corpo use proteína (músculo) para energia, mas combine isso com uma proteína na bebida de carboidratos (em uma proporção definida) e a bebida se torna mais eficaz na preservação muscular, bem como no suporte à recuperação muscular após um treino.
Um aspecto importante do Sistema de Cronometragem de Nutrientes é preparar os músculos para o sucesso. Não apenas o pré-abastecimento é necessário para o desempenho muscular, mas o reabastecimento após treinos prepara os músculos para recuperar mais rápido e eficientemente. Por exemplo, após um treino intenso, os músculos costumam ficar doloridos, o que tem sido associado ao velho ditado "Sem dor, sem ganho". Uma certa quantidade de dano aos músculos é necessária para potencial de crescimento (força, tamanho), mas se os músculos carecem das ferramentas necessárias para eficiência ótima, seu potencial é diminuído. Bebidas de recuperação consistindo de quatro partes de carboidratos para uma parte de proteína tomadas imediatamente após um treino intenso (dentro de 30 minutos) foram encontradas pela pesquisa de Ivy e Portman para aumentar recuperação e potencial muscular, preparando os músculos para recuperação rápida e prontos para dar 100% no próximo treino.