维生素和矿物质是必需营养素。也就是说，它们不能由身体使用饮食中的其他物质合成。因此，维生素和矿物质必须从饮食中摄入。

维生素被分类为

水溶性维生素：维生素 C 和 B 族维生素中的八种维生素

脂溶性维生素：维生素 A、D、E 和 K

只有维生素 A、D、E、K 和 B12 能够大量地贮存在人体内。

有些矿物质的需要量相当大（约为每天 1 克或 2 克），称为宏量营养素。宏量营养素包括钙、氯、镁、磷（在人体中主要以磷酸盐的形式存在）、钾和钠。

需要量较少的矿物质（微量矿物质）被称为微量营养素。它们包括铬、铜、氟、碘、铁、锰、钼、硒和锌。除了铬以外，其他所有的矿物质都包含在代谢所需要的酶或者激素中。铬有助于保持体内血糖水平正常。尽管微量矿物质（如砷、钴、氟化物、镍、硅和矾）可能在动物营养素中是必须的，但是在人类营养素中并不是必须的。氟化物与钙形成稳定的化合物，有助于稳定骨骼和牙齿的矿物质含量，从而有助于防止蛀牙。所有这些微量矿物质在高剂量时都是有毒的，其中某些（砷、镍和铬）可以导致癌症。

一些维生素（例如维生素 C 和 E）和矿物质（例如硒）作为抗氧化剂，就像其他存在于水果和蔬菜（例如 ß-胡萝卜素）中的物质一样。抗氧化剂保护细胞免受自由基的损伤，这些自由基是细胞正常活动的副产物。自由基参与到化学反应(某些有利于机体，而某些则不)，并被认为会导致某些异常，像心脏和血管壁的异常以及癌症。

那些吃足够富含抗氧化剂的水果和蔬菜的人出现心脏和血管壁异常以及某些癌症的可能性较小。然而，尚不清楚这些益处是否归因于抗氧化剂、果蔬中的其他物质，或者人们饮食和生活方式中的其他因素；此外，补充抗氧化剂尚未被证明可预防疾病或死亡，有时可能有害。

从食物中获得足够的维生素和矿物质通常比从它们的替代品中获得更可取。食物不像其替代品，食物含有其他一些有益于健康的必需物质。

日常使用营养补充剂对健康饮食的人来说不是必要或有益的。一些补充剂可能有害。例如，过量摄入维生素 A 可引起脱发、嘴唇干裂、皮肤干燥、骨骼脆弱、头痛、血钙水平升高，并可导致一种称为特发性颅内压增高的不常见疾病，表现为颅内压力升高。