营养素是指食物中所含的营养成分。食物的营养物质种类繁多，人体所需大约50多种，就其化学性质或生理功能可分为六大类，即蛋白质、脂类、碳水化合物、矿物质、维生素和水。
根据人体对营养素的需要量和在体内的含量，分为宏量营养素和微量营养素。宏量营养素指蛋白质、脂类和碳水化合物（糖类），微量营养素指矿物质（无机盐）和维生素。此外，由于蛋白质、脂类和碳水化合物在体内氧化可以释放能量，这三种营养素又称产能（热）营养素。
蛋白质是一切生命的基础，占人体体重的16%～19%，每天约有3%的人体蛋白质在更新，其中肠道和骨髓更新速度最快。蛋白质在体内的主要作用是构成和修复人体组织；构成酶、激素、抗体等生理活性物质参与调节生理功能；提供能量，每克蛋白质在体内氧化产生16.74千焦能量。其主要食物来源有肉类、鱼类、蛋类、奶类和大豆类。
脂类包含中性脂肪和类脂质。中性脂肪就是通常所称的油，有动物油和植物油。其主要作用是贮存和供给机体能量、构成生物膜、增加饱腹感和食物美味、供给必需脂肪酸、促进脂溶性维生素吸收等。脂肪酸中有两类重要的脂肪酸二十碳五烯酸（EPA）和二十二碳六烯酸（DHA），因能促进大脑和视网膜发育、降血脂等，常添加于保健食品中。
碳水化合物又称糖类，是大米和小麦的主要成分，主要作用是提供人体能量、帮助肝脏解毒、节约蛋白质和促进酮类氧化。膳食纤维是人体不能消化吸收的一类碳水化合物，主要来源于蔬菜和水果，其生理功能：①增强胃肠蠕动，利于粪便排出。中老年人应增加膳食纤维的摄入。②控制体重和减肥。膳食纤维不能消化吸收，但能产生饱腹感，可减少能量摄入，达到控制体重和减肥的作用。③降低血糖和血胆固醇，膳食纤维减少小肠对糖的吸收，吸附胆汁酸、脂肪等，使其吸收下降，达到降血脂的作用。
矿物质又称无机盐，是人体内除碳（C）、氢（H）、氧（O）、氮（N）以外的其他化学元素的统称。根据在体内含量多少，分为常量元素和微量元素。常量元素在体内重量大于体重0.01%，包括钾、钠、钙、镁、磷、硫和氯7种元素。其他如锌、碘、铁等都属于微量元素。与儿童、少年生长发育关系最为密切的矿物质主要是钙、铁、碘和锌。
钙是人体内含量最多的矿物质，钙缺乏可致佝偻病、骨质疏松、骨质软化和肌肉痉挛等，中国营养学会推荐成人每日钙摄入量为800毫克，钙的最好食物来源为奶和奶制品，另外，豆类、虾米皮、海带、油料种子和蔬菜含钙也很丰富。
铁是人体含量最多的微量元素，主要参与红细胞组成和氧气利用。缺铁导致缺铁性贫血，主要表现为食欲减退、烦躁乏力、面色苍白、心慌气短、头昏眼花、免疫力下降等。缺铁影响儿童的智能发育和行为。人体只吸收化合价为二价的铁，三价的铁不吸收，有些植物性食物中含有较高的铁，但因为吸收率过低，达不到补铁的效果。补铁的良好食物是动物肝脏、动物全血、瘦肉和鱼类。需要指出的是奶类食品铁的含量较低，不能补铁。
锌在人体内的含量为2～3克，是人体重要的微量元素之一，与儿童少年生长发育关系较为密切。缺锌表现为生长迟缓，甚至停滞，性器官发育不全，性成熟受抑制，第二性征发育不全，性幼稚症；味觉和嗅觉减退，食欲不振，甚至出现异食癖；抵抗力低下，易感染，伤口愈合缓慢；还可表现为皮肤干燥、粗糙、面部痤疮及复发性口腔溃疡等。动物性食品是锌的良好来源，尤其是海产品、红色肉类及动物肝脏。植物性食品含锌较少，吸收率也低。
维生素是维持机体正常代谢和生理功能所必需的一类低分子有机化合物，可分为脂溶性维生素与水溶性维生素。脂溶性维生素有维生素A、维生素D、维生素E和维生素K。水溶性维生素有维生素B1、维生素B2、维生素B6、维生素B12、维生素C、烟酸、泛酸、叶酸、生物素等。
维生素A缺乏可导致适应能力下降，严重者可致夜盲症；结膜干燥角化可形成干眼病，严重可致失明；皮肤干燥；儿童生长发育迟缓，易感染，血红蛋白合成代谢障碍，免疫力低下。大剂量摄入维生素A可引起急性、慢性中毒和致畸毒性。维生素A含量丰富的食物有动物肝脏、鱼肝油、鱼卵、全奶、禽蛋等。深色蔬菜富含β－胡萝卜素，也可提供一定量维生素A。
维生素D的主要作用是调节机体钙、磷代谢，有利于骨骼和牙齿正常生长和发育，富含维生素D的食物有鱼肝油、奶油、鸡肝、鸡蛋等，也可通过晒太阳获得维生素D。大剂量摄入维生素D，可引起中毒。
维生素C缺乏可导致坏血病，表现为牙龈肿胀出血、结膜出血、毛囊角化、皮下瘀斑、紫癜和关节疼痛。维生素C主要来源于蔬菜、水果，含量较多的有辣（甜）椒、番茄、菜花及各类深色叶菜，水果中含量较多的有柑橘、柠檬、青枣、山楂、猕猴桃、刺梨等。
维生素B1缺乏引起脚气病，含维生素B1丰富的食物有谷类、豆类、干酵母、坚果、动物内脏、蛋类和瘦猪肉等。
维生素B2是我国传统膳食中较易缺乏的营养素之一，维生素B2缺乏可出现口角炎、眼睑缘炎、阴囊（阴唇）皮炎、鼻翼两侧脂溢性皮炎等。由于维生素B2缺乏可同时出现口腔和阴囊炎症，故称此现象为“口腔－生殖综合征”。富含维生素B2的食物有动物肝脏、肾脏、心脏、蛋黄和乳类。植物食品中绿色蔬菜、豆类含量较高，谷类较少。
叶酸缺乏可发生巨幼红细胞贫血、舌炎及胃肠道紊乱。近年研究叶酸缺乏与新生儿的神经管畸形（包括无脑儿和脊柱裂）有关。叶酸含量丰富的食物有肝、肾、蛋、鱼、绿叶蔬菜、坚果类、大豆类等。
水是维持生命活动最基本的物质，成人体内水分含量占体重的50%～60%，男性约占60%，女性约占50%。水有调节体温，润滑关节、肠道、呼吸道等，促进物质代谢，维持组织形态等功能。人体每天大约需水2500毫升，可通过食物（约含1000毫升水）、饮用水或饮料（约1200毫升）、代谢水（约300毫升）获得。