人体的正常运转离不开能量的支持，而食物则是能量的主要来源。当一天不吃饭时，身体会迅速感知到能量摄入的减少。最初，身体会优先使用血液中的葡萄糖来维持正常的生理功能。血液中的葡萄糖主要来自于肝脏中储存的肝糖原分解。在不吃饭的几个小时内，肝脏会不断将肝糖原分解为葡萄糖释放到血液中，以保证血糖水平的相对稳定，维持大脑、心脏等重要器官的正常运作。然而，肝糖原的储备是有限的，一般只能维持数小时到十几个小时。随着时间的推移，肝糖原逐渐消耗殆尽，身体就会开始寻找其他的能量来源。
消化系统在一天不吃饭的过程中会经历明显的变化。通常情况下，我们进食后，胃肠道会开始蠕动，分泌各种消化液来消化食物。当一天不吃饭时，胃肠道的蠕动会逐渐减缓。胃酸的分泌也会因为没有食物的刺激而减少，但胃酸并不会停止分泌。持续的胃酸分泌却没有食物可供消化，可能会导致胃酸直接刺激胃黏膜。对于一些本身胃黏膜就比较脆弱的人来说，可能会出现胃部不适、疼痛等症状。此外，肠道内的正常菌群也会受到一定影响。正常情况下，肠道菌群依靠食物残渣来维持生存和繁殖，一天不吃饭会使食物残渣减少，可能破坏肠道菌群的平衡，影响肠道的正常功能，进而导致便秘或腹泻等消化问题。
一天不吃饭会使身体的代谢率发生调整。为了节省能量，身体会自动降低基础代谢率。基础代谢率是指人体在清醒而又极端安静的状态下，不受肌肉活动、环境温度、食物及精神紧张等影响时的能量代谢率。当身体感知到能量摄入不足时，会通过降低甲状腺激素的分泌等方式来降低基础代谢率。这样一来，身体消耗能量的速度就会减慢，以尽量维持体内能量的平衡。然而，这种代谢率的降低并不完全是好事。长期频繁地一天不吃饭，会使身体形成一种“节能模式”，即使后续恢复正常饮食，身体也会继续以较低的代谢率运行，导致摄入的能量更容易储存为脂肪，反而不利于减肥和身体健康。
血糖水平在一天不吃饭的过程中会出现明显的波动。如前面所述，最初身体会利用肝糖原分解来维持血糖稳定。但随着肝糖原的消耗，血糖水平会逐渐下降。当血糖水平低于正常范围时，身体会出现一系列低血糖症状。轻度低血糖时，人可能会感到头晕、乏力、心慌、手抖、出汗等。这是因为大脑主要依靠葡萄糖供能，血糖降低会影响大脑的正常功能。如果低血糖情况持续发展且得不到改善，还可能导致更严重的后果，如意识模糊、昏迷甚至危及生命。不过，身体也有一定的自我调节机制，在血糖降低到一定程度时，会刺激肾上腺素、胰高血糖素等激素的分泌，促使脂肪和蛋白质分解转化为葡萄糖，以提高血糖水平。
一天不吃饭对精神状态也会产生显著的影响。由于大脑缺乏足够的能量供应，人的注意力会难以集中，思维变得迟缓。在工作或学习时，会发现自己很难专注于任务，反应速度也会变慢，工作和学习效率大大降低。情绪方面，可能会变得烦躁、易怒、焦虑或抑郁。饥饿感会影响神经递质的平衡，如血清素等神经递质的水平会发生变化，而血清素与情绪调节密切相关。此外，一天不吃饭还可能导致睡眠质量下降。饥饿感会使人在夜间频繁醒来，难以进入深度睡眠状态，第二天会感到更加疲惫和困倦，进一步影响精神状态和日常生活。