三大栄養素が体内で完全酸化されるプロセスを比較すると、呼吸商が栄養素ごとに固有の値を示す根拠が明確になります。
糖質の代表格であるグルコース（ブドウ糖：C₆H₁₂O₆）の代謝反応式を見てみましょう。
C₆H₁₂O₆ ＋ 6O₂ → 6CO₂ ＋ 6H₂O
グルコース1分子を完全に酸化するために消費される酸素は6分子であり、生じる二酸化炭素も同数の6分子です。したがって計算式に当てはめると「6 ÷ 6 ＝ 1.00」となります。つまり、呼吸商が1.00を示している状態は、エネルギー源の100％が糖質から賄われている証拠です。
対照的な数値を示すのが脂質です。代表的な脂肪酸であるパルミチン酸（C₁₆H₃₂O₂）の酸化反応式は以下のようになります。
C₁₆H₃₂O₂ ＋ 23O₂ → 16CO₂ ＋ 16H₂O
脂肪酸は分子構造内に酸素原子を極めてわずかしか含んでいません。そのため、水素を水（H₂O）に変えるための酸素を外部から大量に取り込む必要があります。パルミチン酸1分子の分解には23分子の酸素が消費され、排出される二酸化炭素は16分子にとどまります。「16 ÷ 23 ≒ 0.696」、すなわち脂質燃焼時の呼吸商は約0.70となります。臨床や研究において「呼吸商0.7」という数値は、体内で脂質がほぼ単独で燃焼されている極限状態を意味する重要なシグナルです。
タンパク質（アミノ酸）の場合は、分子内に窒素（N）や硫黄（S）を含んでおり、生体内で完全に酸化されず尿素などに変換されて尿中へ排泄されるため、反応はやや複雑です。アミノ酸の種類によって組成比は前後しますが、平均的な酸化過程を換算するとタンパク質の呼吸商は約0.80〜0.82に収まります。
通常の食事を摂取した健康な成人の安静時、すなわち基礎代謝を維持している状態では、糖質と脂質が混ざり合って燃焼しているため、呼吸商は概ね0.80〜0.85付近を推移します。管理栄養士国家試験では、タンパク質の代謝量を尿中窒素量から差し引いて純粋な糖質と脂質の燃焼比率を算出する「非タンパク質呼吸商（NPRQ）」の計算問題が頻出しており、代謝動態を把握するプロの必須知識として位置づけられています。
