Se obtienen del exterior ya que el organismo no puede sintetizarlas, o solo en parte. El organismo sólo puede producir vitamina D; todas las demás deben ingerirse a través de la dieta . Regulan todos los procesos del metabolismo pero no proporcionan energía.
La ciencia nutricional considera vitaminas a 13 compuestos diferentes.
La carencia de vitaminas para una persona con gran actividad física, se manifiesta en primer lugar con el descenso de la capacidad general del rendimiento corporal. La sobredosis de vitaminas no conlleva a aumentar el rendimiento; por otra parte la sobredosis de vitaminas A y D, puede ser nociva, ya que el organismo no las puede eliminar. Las demás vitaminas son fácilmente eliminadas por los riñones.
Ciertas vitaminas (C, E, B1) actúan como antioxidantes: impiden la oxidación de determinadas sustancias y productos metabólicos que causan envejecimiento prematuro del organismo. Además aceleran el proceso de curación de las células dañadas por lesiones, etc.
Las vitaminas participan en la formación de hormonas, células sanguíneas, sustancias químicas del sistema nervioso y material genético. Las diversas vitaminas no están relacionadas químicamente, y la mayoría de ellas tiene una acción fisiológica distinta. Por lo general actúan como catalizadores, combinándose con las proteínas para crear metabólicamente enzimas activas que a su vez producen importantes reacciones químicas en todo el cuerpo. Sin las vitaminas muchas de estas reacciones tardarían más en producirse o cesarían por completo.
La carencia da origen a una amplia gama de disfunciones metabólicas y de otro tipo. Una dieta bien equilibrada contiene todas las vitaminas necesarias, y la mayor parte de las personas que siguen una dieta así pueden corregir cualquier deficiencia anterior de vitaminas. Sin embargo, las personas que siguen dietas especiales, que sufren de trastornos intestinales que impiden la absorción normal de los nutrientes, o que están embarazadas o amamantando a sus hijos, pueden necesitar suplementos especiales de vitaminas para sostener su metabolismo. Aparte de estas necesidades reales, también existe la creencia popular de que los suplementos vitamínicos ofrecen remedio para muchas enfermedades; pero en realidad el cuerpo elimina rápidamente casi todos estos preparados sin absorberlos. Además, las vitaminas liposolubles pueden bloquear el efecto de otras vitaminas e incluso causar intoxicación grave si se toman en exceso.