在一盘复杂的菜中，要计算各种原料的卡路里总和是不可能或不现实的，那么营养学家是怎么确定卡路里的呢？
一种方法是使用一种称为弹式量热器的装置，让食物在其中完全燃烧，转化为二氧化碳和水，测量这一过程中产生的热能。为了避免对食物中的卡路里数值估计过高，必须要用弹式量热器测量排泄物质的热量，将其从食物的热量中减去。
通常使用的总能量计算方法是将食物中的脂肪、蛋白质和碳水化合物的能量值相加。可以使用化学溶剂将食物中的脂肪提取出来，再对其量化。蛋白质中含有平均16%的氮，因此可以通过食物中的总含氮量来确定蛋白质的含量。碳水化合物含量的计算法通常是用食物总质量减去脂肪、蛋白质、水分和矿物质的含量。
19世纪末，美国农业部的W.O.埃特瓦特和其他研究者接受了一项又脏又苦的任务——计算脂肪、蛋白质和碳水化合物提供的平均能量，但要减去在消化过程中损失的能量。转换系数为每克脂肪可产生9卡路里能量（在美国以外为千卡）、每克蛋白质产生4卡路里、每克碳水化合物产生4卡路里。
9-4-4的转换系数有可能会产生误导，因为不同的脂肪、蛋白质和碳水化合物的结构和易消化程度也不同。例如，将碳水化合物的总克数乘以4，所得热量值就高于人体可从高纤维食物的碳水化合物中所获得的热量。因此，通常要在计算能量之前将不溶纤维的质量从碳水化合物总质量中扣除。
如果已知准确原料，也可以使用阿特瓦特特定系数系统来计算热量，这种计算方法是通过是一系列表格进行的，表格中列出了各种特定食物的脂肪、碳水化合物和蛋白质的卡路里数值。例如，该表格显示，鸡蛋中的每克蛋白质所提供的卡路里比大豆中的蛋白质高将近1卡。平均来说，这个特定系数系统计算出的热量比普通转换系数的计算结果要低约5%。