Penurunan berat badan dan kehilangan otot dapat disebabkan oleh diet ekstrim, malnutrisi, atau penyakit. Kehilangan otot akhirnya terjadi ketika tubuh harus membakar jaringan otot untuk menyediakan energi vital tanpa adanya lemak. Lemak adalah sumber energi utama bagi tubuh dalam kondisi sehat, tetapi massa otot mengandung lebih banyak energi daripada jumlah jaringan lemak yang sama. Perubahan jaringan otot menjadi energi disebut katabolisis.
Diet ekstrem atau kelaparan dapat menyebabkan hilangnya otot. Tubuh setiap orang memiliki kebutuhan kalori yang ditetapkan untuk memenuhi kebutuhan metabolisme dasar untuk bertahan hidup dan menjalankan fungsi non-vital. Semua makanan dan cairan yang dimasukkan ke dalam tubuh mengandung kalori, yang menyediakan energi langsung atau disimpan sebagai lemak. Penurunan berat badan terjadi ketika masukan energi lebih kecil daripada pengeluaran energi. Keseimbangan input/output energi, diet tinggi protein dan olahraga diperlukan untuk mencegah kehilangan otot.
Penurunan berat badan dan kehilangan otot dapat mulai terjadi beberapa hari dalam periode puasa. Setelah cadangan karbohidrat jangka pendek habis, tubuh memanfaatkan cadangan lemak dan menggunakannya untuk bahan bakar. Waktu yang tepat sampai hilangnya otot mulai bervariasi tergantung pada cadangan lemak yang ada, tetapi biasanya terjadi dalam dua atau tiga hari. Mode kelaparan, di mana tingkat metabolisme turun dan tubuh mulai mengonsumsi otot, terjadi ketika tubuh menerima kurang dari setengah asupan kalori yang direkomendasikan. Umumnya, asupan harian 1,200 kalori atau lebih sedikit memicu mode kelaparan.
Komposisi tubuh seseorang yang sudah ada sebelumnya dapat mempengaruhi penurunan berat badan dan kehilangan otot. Orang yang memiliki persentase lemak lebih tinggi kehilangan lemak lebih mudah, dan orang yang memiliki persentase lemak tubuh rendah kehilangan massa tanpa lemak lebih mudah, seperti jaringan otot jantung. Orang gemuk cenderung memiliki jumlah keseluruhan massa tubuh tanpa lemak yang lebih tinggi, seperti tulang, otot, dan jaringan jantung, untuk membantu menggerakkan dan memasok tubuh dengan cukup darah.
Olahraga berlebihan, atau latihan berlebihan, menyebabkan penurunan berat badan dan kehilangan otot. Misalnya, latihan aerobik menyebabkan protein otot yang ada dipecah dan digunakan untuk energi selama latihan. Latihan kardiovaskular khususnya menyebabkan penurunan berat badan; itu menempatkan tekanan besar pada jantung dan otot rangka tubuh, meningkatkan metabolisme untuk memenuhi kebutuhan energi. Latihan secara berlebihan menghilangkan waktu yang digunakan tubuh untuk membangun kembali dan mengganti jaringan otot yang robek atau dikatabolisme, yang pada akhirnya menyebabkan atrofi otot. Makan makanan yang seimbang dan berolahraga dalam jumlah sedang mencegah penurunan berat badan yang tidak sehat.