Le développement de l'obésité suppose une régulation anormale de la balance énergétique et/ou de celle des macronutriments. Lorsque les apports énergétiques sont supérieurs aux dépenses, l'excès des calories est stocké sous forme de triglycérides dans le tissu adipeux. Les lipides ont un rôle clef par rapport aux glucides ou aux protéines car leur densité énergétique élevée et leur palatabilité sont associées à un effet satiétogène relativement faible. De plus l'oxydation de ces nutriments n'augmente pas quand les apports sont plus importants que les besoins. Le comportement alimentaire n'a pas seulement une signification nutritionnelle. Il est influencé par de multiples facteurs d'ordre psychologique ou socioculturel. Le rôle de la fréquence des prises alimentaires et leur distribution est l'objet de débats, comme l'est aussi la responsabilité éventuelle des troubles du comportement alimentaire. Sont-ils la cause ou la conséquence de l'obésité ? La restriction alimentaire cognitive est par exemple une cause fréquente de dysrégulation des mécanismes physiologiques de la faim et de la satiété, conduisant à la perte de contrôle. Cet échappement est à l'origine de prises alimentaires impulsives et d'échec thérapeutique.

L'augmentation de la masse grasse est d'abord le fait d'une augmentation de la taille des adipocytes (hypertrophie). Puis le nombre de cellules augmente (hyperplasie). Mais des facteurs adipogéniques de nature hormonale ou métabolique sont susceptibles d'induire la différenciation des préadipocytes, en particulier à certaines périodes de la vie, qualifiées de phases critiques. Les acides gras polyinsaturés et les protéines pourraient jouer un rôle à ce niveau. Il a été montré en particulier que la précocité de l'âge du rebond d'adiposité, qui est un facteur de risque d'obésité ultérieure, était significativement associée à la consommation de protéines à l'âge de 2 ans. Ces facteurs pourraient donc exercer leur influence au début de la vie, voire même in utero . Il serait important d'entreprendre de nouvelles études longitudinales pour mieux comprendre par exemple le rôle des macronutriments, le déterminisme des choix alimentaires ou la responsabilité des troubles du comportement alimentaire chez les enfants, les adolescents et les jeunes adultes.

Energy balance and macronutrient balance are the cornerstones upon which any theories of obesity must be built. Obesity can only occur when energy intake remains higher than energy expenditure for an extended period of time. However the macronutrient composition of the diet can also affect energy balance. Fat is a key nutrient because it is poorly regulated at both the level of consumption and oxidation. Psychological and behavioural profiles of obese subjects are clearly important because they can affect food choice and eating patterns. The role of eating frequency and circadian distribution of food is still debated. Eating disorders could be implicated in the development of obesity, but it is uncertain whether obesity is a direct result or a cause of the eating disorder. There are strong evidence to suggest that dietary restraint is associated with loss of dietary control and excessive eating.

Early stages of fat storage involve expansion of existing adipocytes (hypertrophy) and later stages involve the recruitment of new adipocytes (hyperplasia). The mechanisms controlling the transformation of preadipocyte could also involve specific dietary components such as polyunsaturated fatty acids or proteins. The age of adiposity rebound, that is a risk factor for later obesity has been found significantly younger in children consuming a high protein diet. These factors could be involved during early infancy or even in utero, according to the hypothesis of fetal programming of adult diseases. There is a need for more longitudinal studies on the role of macronutrient composition, food choice or eating disorders, especially among children, teenagers and young adults.