Le concept de nourriture à «calorie négative» est un aliment qui contient lui-même une valeur calorique très faible (généralement inférieure à 10 kcal par portion) qui consomme plus d'énergie à digérer que ce qu'elle procure. Théoriquement, le résultat final serait un aliment qui induirait un déficit calorique après la consommation plutôt qu'un surplus.

Il est hautement improbable qu'un aliment puisse avoir des calories négatives. Le concept de «l'effet thermique de la nourriture» (combien d'énergie est nécessaire pour digérer un aliment) est fortement lié au contenu calorique, et il faut plus d'énergie pour digérer plus de calories. Indépendamment du peu de calories qu'un aliment apporte, si l'effet thermique de l'aliment fluctue entre 3 et 30%, il ne peut pas dépasser 100% par lui-même.

Il est possible qu'il y ait un composé bioactif dans l'aliment qui augmente le taux métabolique et dépasse ainsi la valeur calorique. Certains composés se retrouvent dans les aliments et peuvent stimuler le métabolisme. Cependant, cela dépendra de la nourriture ingérée plutôt que d'être appliquée comme une déclaration générale pour les aliments à faible teneur en calories.

Même si nous supposons des bioactifs capables d'augmenter le taux métabolique, un taux métabolique augmenté de 10 kcal n'entraînera probablement pas de perte de poids à court terme, voire pas du tout.

L'avantage potentiel des aliments à «calorie négative» est qu'ils ont aussi tendance à avoir une teneur élevée en eau (le céleri, la tomate et la laitue sont souvent cités) et peuvent donc offrir plus de satiété, ce qui peut se manifester par une moindre consommation alimentaire. Cette consommation alimentaire moindre entraînerait une perte de poids.