运动时消耗的能量主要来自人体内储存的化学能，这些能量来源包括三种主要形式：ATP（腺苷三磷酸）、糖原和脂肪。

ATP是细胞内直接的能量来源。当进行任何形式的运动时，肌肉细胞会迅速分解ATP，释放能量供肌肉收缩使用。ATP储备量有限，仅能维持几秒钟的高强度运动。

当ATP耗尽后，身体会通过两种代谢途径继续供能：有氧代谢和无氧代谢。在无氧代谢中，肌肉中的糖原（糖的储存形式）被迅速分解为葡萄糖，再通过无氧糖酵解产生ATP，同时生成乳酸。这种方式适用于短时间的高强度运动，如短跑。

对于持续时间较长的运动，有氧代谢逐渐占主导地位。在有氧条件下，糖原和脂肪酸通过三羧酸循环（TCA循环）和电子传递链完全氧化，产生大量ATP。这种方式能量供应较慢，但效率高，适用于长时间的低至中等强度运动，如慢跑或骑自行车。

蛋白质在极端情况下也会分解供能，但通常不作为主要能量来源。总体而言，运动时能量消耗的过程是一个复杂的生化过程，涉及多种代谢途径和能量储存形式。