重症病人無論在手術前後，或是在加護病房，體內的新陳代謝有相當大的改變。這些改變包括醣質新生作用增加、肌肉分解增加、周邊支鏈性胺基酸氧化增加、肝臟合成蛋白及尿素增加、脂肪分解及乳酸和丙酮生成增加。為了應付上述的變化，病人的營養支持必須包括給予足夠的能量、增加以支鏈性胺基酸為主的蛋白質給予、以及供應以中鏈性脂肪酸為主的必要脂肪酸等。除此之外，抗氧化劑的給予也有其角色以及重要性。

抗氧化劑幾乎有一半是身體所必需要的營養素，也就是維生素與礦物質。抗氧化劑具有抵抗自由基攻擊、防止細胞氧化，達到保護身體的作用。最常見的抗氧化劑來源不外乎是維生素C、維生素E，以及一些天然植物化學成份(Phytochemicals)，例如黃酮類(Flavonoids)、引朵類(Indoles)、金雀異黃素(genistein)、蕃茄紅素(Lycopene)等胡蘿蔔素。人體的抗氧化酵素存在於整個身體，這些酵素可以在自由基產生時，立即將自由基轉換為對身體毒害較低或無害的物質。但是，這些抗氧化酵素並不是獨力完成抗氧化作用，它們還需要某些營養素才能發揮作用。所以廣義的抗氧化劑，就是指這些協助身體產生抗氧化能力的成分。例如，礦物質銅與鋅，它們協助體內Superoxide Dismutase將毒性高的氧自由基轉變為毒性較低的雙氧水和氧；礦物質硒(Selenium)，可以將雙氧水轉變成完全無害的水和氧。

加護病房的重症患者，因病情惡化導致多重器官衰竭，且衰竭的器官也會因營養不良，不能順利恢復功能。照顧的營養團隊需針對病患的病況、體質，調配各種成分，最重要的是各種營養素如醣類、蛋白質、脂肪的均衡攝取。此外，多數重症疾病都和自由基有關，因此給予足量的抗氧化劑，例如維生素C、E、以及礦物質硒，或是合併使用β胡蘿蔔素、N-acetylcystins等，均有不少文獻報告顯示可以改善器官衰竭以及縮短病患停留加護病房時間的有利證據。對於重症病患的營養支持應該儘量以腸道營養為主，以減少細菌轉位及感染的機會。如果腸道營養無法供應足夠的能量，就必須給予部份或全靜脈營養。高濃度中心靜脈全營養可以提供足夠的能量及氮素需求，但也必需注意到相關的併發症。依據上述原則的重症營養給予，將可提高病人的抵抗力，改善體內的代謝異常，減少感染的機會以及提高重症病人的存活率。