La desnutrición calórico-proteínica es resultado de la deficiencia absoluta o relativa de aporte calórico y proteínas. Puede ser primaria, causada por consumo insuficiente de alimentos, o secundaria, como resultado de otra enfermedad. En la mayor parte de los países en desarrollo, la desnutrición calórico-proteínica primaria se mantiene entre los principales problemas de salud. Este trastorno se ha descrito como dos síndromes distintos. El kwashiorkor, causado por deficiencia de proteínas en presencia de aporte calórico adecuado, se observa por lo general en lactantes que son destetados cuando la madre tiene otro hijo, en regiones en las que los alimentos con proteínas son insuficientes. El marasmo se debe a deficiencia combinada de proteínas y calorías, y se observa más a menudo en lugares donde no se dispone de alimentos suficientes.
En los países industrializados, la desnutrición calórico-proteínica suele ser secundaria a otras enfermedades. La desnutrición calórico-proteínica secundaria similar a kwashiorkor ocurre sobre todo en relación con enfermedades hipermetabólicas agudas, como traumatismos, quemaduras y septicemia. La desnutrición calórico-proteínica secundaria marasmática casi siempre es efecto de trastornos crónicos, como la enfermedad pulmonar obstructiva crónica (COPD, chronic obstructive pulmonary disease), insuficiencia cardiaca congestiva, cáncer o sida. Se calcula que estos dos síndromes se presentan por lo menos en 20% de los pacientes hospitalizados. Una cantidad mucho mayor de pacientes tiene factores de riesgo que podrían derivar en estos síndromes. En ambas situaciones, la desnutrición calórico-proteínica se debe a la disminución en el consumo de calorías y proteínas, el aumento de las pérdidas de nutrientes causados por la enfermedad subyacente. Por ejemplo, la disminución del consumo de energía por vía oral puede ser consecuencia de deficiencias dentales o diversos trastornos digestivos. El aumento de las pérdidas de nutrientes puede deberse a absorción deficiente, diarrea, y glucosuria. En casos de fiebre, cirugía, neoplasia y quemaduras se incrementan las necesidades nutrimentales.