生命体的每一项活动均需要能量，能量在获得与转换过程中伴随着物质代谢。动物需要摄入额外的能量以满足正常的生命活动，因此食物中能量吸收是保证犬、猫日常所需的基础。另外，动物对能量的需求还受环境、物种、品种、性别和年龄等因素的影响。营养物质摄入过多意味着物质代谢受到限制，摄入过少会因代谢紊乱而产生疾病。营养物质的摄入量和物质代谢所需的能量应该是均衡的。由能量缺乏引起的最明显的症状是体重减轻，在部分或完全饥饿状态下大多数器官会发生萎缩，由于肌肉蛋白质被分解用于供能，内源氮的损失会增加，这种情况下容易发生寄生虫病和细菌感染，并加剧临床症状。过量的能量将导致肥胖，还将加剧宠物的骨骼和心脏疾病。过量的能量摄入可能导致成长期动物的生长速率过快，降低宠物的健康水平和寿命。
犬猫所需的营养物质，如蛋白质、碳水化合物、脂肪、矿物质和维生素。然而，还有另一种重要的物质——水。水因为不能在消化系统中进一步降解，所以不归纳为营养素。但是水对机体健康的重要程度仅次于氧。
脱水是幼犬和幼猫成长过程中的主要问题，因为犬、猫的体内水分含量很高。水有助于机体保持正常的温度。脱水可能是由于水分摄入减少或液体流失增加(通过腹泻、呕吐、过热)而发生。脱水将导致循环血液的体积减小，使体内和身体细胞周围的液体电解质失衡，从而限制机体温度控制，造成细胞不能执行其功能，有时会损伤器官，严重时甚至可致死亡。
碳水化合物是能量的主要来源，也是脱氧核糖核酸(DNA)的组成部分。日粮中的碳水化合物包括糖类、淀粉、多种细胞壁成分、非淀粉多糖(NSP)或膳食纤维，含有羟基基团(-OH)，是极度亲水的物质，是杂食性动物重要能量来源。犬具有消化淀粉的基因，而猫对淀粉无绝对的要求，可将其用作能量的来源。虽然大米、小麦、玉米和大麦煮熟后很容易被猫消化，但是与犬相比，猫需要更多的蛋白质和脂肪来保持健康T。谷物淀粉为大多数犬猫提供能量来源，但是犬最多可以利用65%~70%的饮食碳水化合物，而猫只能利用35%~40%的碳水化合物。猫具有活性已糖激酶(HK)、无葡萄糖激酶(GK)；犬则具有GK。
为了保证胃肠道的正常功能，必须提供少量的纤维，保持正常的通过率和肠蠕动，并保持胃肠道黏膜的结构完整性。纤维的常见来源包括小麦、柑橘﹑甜菜浆、大豆壳、花生壳等。此外，谷物和植物蛋白质来源也包含纤维。纤维的发酵可作为肠壁细胞的能量来源。低聚果糖( FOS)可能对某些胃肠道疾病的治疗有益。膳食纤维是植物中可消化的可食用部分的总称。膳食纤维对猫和犬的健康有益，其中不溶性膳食纤维在通过消化系统时会吸收水分，从而增加体积，缓解排便，并改善粪便稠度。不溶性膳食纤维不是猫和犬的能量来源，因此不会增加体重。
犬和猫对脂肪的需求取决于其对能量和必需脂肪酸(EFAs)的需求。脂肪对单位重量的ME的贡献是蛋白质或碳水化合物的2倍以上，并且还是高度易消化的营养素。调整其他营养素以解决能量密度的变化，犬和猫可以健康成长。在生长，妊娠、哺乳和长时间体育锻炼期间，犬和猫对能量需求较高。在此时间段内，饲喂高能量、高脂肪的饮食可以使动物消耗足够的能量，而不必摄入过量的干物质(DM)。另外，在剧烈的运动期间喂食高浓度脂肪的饮食可能具有代谢益处。
脂肪酸是机体长时间运动所消耗的主要能量。犬和猫的饮食中脂肪也是必需脂肪酸的来源。与生理功能相关的长链多不饱和脂肪酸(LCPUFA)是由亚麻油酸(LA)合成的花生四烯酸(AA)以及由α-次亚麻油酸(ALA)产生的二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)组成。犬的母体脂肪酸向其他LCPUFA的转化率受delta-6-去饱和酶(D6D)的调节。当饮食中含有LA时，D6D以足够高的速率起作用，为犬提供足够量的AA以满足需要。相反，因为猫肝中D6D的活性受到限制，导致母体脂肪酸产生的LCPUFA减少，导致猫对AA饮食来源的更多依赖(可能还依赖于EPA和DHA)。猫需要AA，因为机体内无合适的酶将LA转化为AA。脂肪的常见来源是牛脂﹑猪油、家禽脂肪和植物油。鱼油是AA的适当来源。适当比例的Ω-3脂肪酸和Ω-6脂肪酸可能会对某些疾病产生有益的影响，如治疗犬的过敏性皮肤疾病。
犬猫饮食中的蛋白质对于补充皮肤、头发、消化酶和黏膜细胞中的蛋白质损失以及正常细胞蛋白质分解代谢中的氨基酸损失至关重要。犬猫对蛋白质的需求受到众多因素的影响：(l)蛋白质质量(随着蛋白质质量的提高，蛋白质需求量降低)；(2)氨基酸组成(随着氨基酸组成的改善，蛋白质需求量减少)；(3)蛋白质消化率(随着蛋白质消化率的提高，蛋白质需求量降低)；(4)能量密度(随着能量密度的增加，饮食中对蛋白质的需求增加)。
另外，动物的活动水平、生理状态和先前的营养状况均可以影响蛋白质的需求，如氮平衡由全身蛋白质更新或生长速率决定。幼犬的蛋白质需求量明显高于成年犬。猫的蛋白质需求量比犬的蛋白质需求量高，这是因为猫对维持正常身体组织的蛋白质需求量更大。因为猫的肝脏中某些分解代谢酶无法根据饮食中蛋白质摄入的变化而下调。猫对蛋白质相对较高的饮食需求是由于维持全身蛋白质更新的需求增加，而不是对生长的需求增加。幼猫约60%的蛋白质用于维持身体组织，仅40%用于生长。与幼猫相比，幼犬的生长速度较快，导致在生长过程中对蛋白质的需求增加。在成年期间时，猫的生物利用蛋白质需求几乎是犬的2倍。
精氨酸﹑组氨酸﹑异亮氨酸﹑亮氨酸﹑赖氨酸﹑蛋氨酸、苯丙氨酸﹑苏氨酸﹑色氨酸和缬氨酸对成长的幼犬和幼猫至关重要。在猫和犬的喂养中需要特别关注的是赖氨酸、蛋氨酸、半胱氨酸以及牛磺酸。另外，猫不能将色氨酸转化为烟酸。猫需要更高含量的半胱氨酸，是因为半胱氨酸是猫的被毛的重要组成部分。牛磺酸对猫特别重要。牛磺酸是由肝脏和其他组织中的半胱氨酸和蛋氨酸合成的。合成的量在犬机体中足够，但在猫机体中不足，可能导致视网膜中央变性。因此，猫对牛磺酸具有持续的饮食需求，而牛磺酸仅存在于动物蛋白质中。猫对精氨酸缺乏症非常敏感，精氨酸缺乏症可在不到1 h的时间内导致高氨血症。
所有动物均具有维生素A的生理需求，但是大多数哺乳动物均能够将维生素A前体(例如类胡萝卜素色素)转化为维生素A。但是，猫不能将类胡萝卜素转化为维生素A，因此猫必须从食物中获取。
维生素D对正常的钙和磷代谢和体内平衡至关重要。许多动物均有能力合成维生素D，因为猫和犬会迅速将7-脱氢胆固醇(7-DHC)转化为胆固醇，所以它们合成维生素D的能力有限。因此，维生素D必须在食物中获取。所需的含量取决于动物的年龄和发育阶段以及食物中钙和磷的含量。犬的品种和大小也可能会影响动物的维生素D需求量。
维生素E是1种生物抗氧化剂，可中和自由基，并防止细胞膜内脂肪的过氧化。动物对维生素E的需求取决于饮食中多不饱和脂肪酸(PUFA)和硒的水平。另外，维生素E和硒具有协同作用。尽管维生素E通过淬灭氧化过程中形成的自由基来保护细胞膜中脂肪酸，但是硒减少了过氧化物的形成。该过程进一步保护细胞膜中脂肪酸免受氧化损伤。饮食中不饱和脂肪含量的增加会导致动物对维生素E的需求增加。在商业犬、猫食品中，维生素E还可以保护不饱和饮食脂肪免于破坏性氧化。维生素E优先在不饱和脂肪酸之前被氧化，所以随着食物中PUFA含量的增加，维生素E的含量也应增加。天然缺乏维生素E在犬和猫中并不常见。但是摄入制备不良或储存不良的食物或补充大量PUFA可能会导致维生素E相对缺乏。
维生素K是一类称为甲萘醒的化合物。维生素K是血液凝结所必需的维生素，它在凝血酶原(凝血因子Ⅱ)和其他几种凝血因子的合成中起作用。犬和猫对维生素K的饮食需求非常低，可能是由于肠道中细菌的合成能力能够完全满足动物对这种营养素的需求。但是，干扰维生素K的合成或吸收可能会导致维生素K缺乏，导致血液中凝血酶原水平降低。
大多数B族维生素均与食物的代谢和体内能量的产生有关。当给犬猫喂食某些类型的含有破坏该维生素的酶的生鱼时，可能会发生维生素B，缺乏症，而喂食动物大量的未煮熟的蛋清会导致生物素缺乏。由于猫的肠道中β-胡萝卜素-15-15'-加氧酶的缺乏，导致β-胡萝卜素无法转化为维生素A。因此，猫需要通过饮食中获取维生素A。此外，由于对肠黏膜无调节作用，猫可能对维生素A毒性敏感。
矿物质在动物体内中有许多生理功能。在脊椎动物中钙和磷对维持骨骼和牙齿硬度起到十分重要的作用。钙、镁、钾和钠是神经冲动传导和鸡肉收缩必需的元素，还可以充当第二信使，具有细胞信号功能，在维持酸碱平衡方面有重要作用。磷除了对骨骼的作用外，还是细胞和细胞膜的重要组成部分，而且是能量代谢的关键成分，同时在DNA和核糖核酸(RNA)代谢中有着重要作用。微量元素如硒、铜、锰是金属酶的成分，在大量酶促反应中发挥作用。铁、锌、碘对蛋白质和激素的结构和功能起重要作用。尽管目前还未表明其他矿物质是代谢功能所必需的，但是未来可能会有更多的矿物被列入犬、猫的必需养分。
