İçinde bulunduğumuz yüzyılın başından beri biyokimyada ulaşılan en büyük başarı vitaminlerin keşfi ve metabolizmadaki fonksiyon ve özelliklerinin meydana çıkarılması olmuştur. Enerji kaymağı olarak kullanılamayacak kadar küçük miktarda bulunan vitaminler, yaşam için mutlak olarak gereksinme duyulan, nispeten basit organik bileşiklerdir.Vitaminler kimyasal olarak farklı olmakla beraber, hayvan vücudunda yeterli miktarda sentezlenmediği zaman besinle birlikte alınması zorunluluğunun bulunması bakımından birbirine benzerlik gösterir.İki ana vitamin grubu vardır:

1) Yağda çözünen vitaminler, bunlar yağ yada lipidler içinde çözünür ( A, D, E ve K vitaminleri ).

2) Suda çözünen vitaminler, (C ve B grubu vitaminler ).

Herhangi bir vitaminin besin içinde yetersiz miktarda bulunması, sadece belli bir vitamin kullanılmasıyla tedavi edilebilen özel bir patolojik durum yada yetersizlik hastalığı meydana gelir.Örneğin iskorbit hastalığı yalnız C vitamini ile tedavi edilir.

Araştırıcılar 1912 yılında saflaştırılmış karbonhidrat, protein ve yağlardan oluşan bir besinle hayvanların yaşayamadığını, yardımcı büyüme faktörlerinin ya da vitaminlerin bulunmasının zorunlu olduğunu ortaya koydular.Başlangıçta bu maddelerin kimyasal yapıları bilinmiyordu.A vitaminin gece körlüğünü, B vitaminin beriberi hastalığını ve C vitamininin iskorbit hastalığını önlediği biliniyordu.Bugün hemen hemen hepsinin kimyasal yapısı bilinmekte ve çoğu sentetik olarak yapılabilmektedir.A ve B vitaminleri, çeşitli vitaminlerin türevlendiği karmaşık vitaminlerdir.A vitamini A, D ve E vitaminlerine ayrıldığı halde, B vitamini grubu hemen hemen 12 değişik vitamin içerir.Kimyasal yapısı belli olan vitaminler genel olarak buna göre adlandırılır; örneğin B1 vitamini yerine tiyamin denir.

Vitaminlerle temel amino asitler ve yağ asitleri arasındaki fark kesin olarak belirlenmememiştir.Sonuncular hayatsal faaliyetler için şart olan ve hayvanın vücudunda yapılmadığı için dışarıdan besinle birlikte alınması zorunlu olan basit organik moleküllerdir.

Normal olarak çeşitli yiyeceklerle beslenen orta bir insanın vitamin hapları almasına gerek yoktur; lüzumlu miktar ve çeşitteki vitaminleri besininden sağlayacaktır.Besinleri çok sınırlı olan bebek ve genç çocuklar bazı ek vitaminleri özelikle A ve D vitaminlerini almaya gereksinim duyabilir.Çeşitli hayvanların vitamin gereksinimi değişiktir.Çok sayıda hayvan C vitaminini glukozdan sentezleği için besinlerle birlikte C vitamini almaya gereksinme duymaz.Sadece insanlar, maymunlar ve kobaylar besin içinde C vitamini bulunmasına gereksinme duyar.Böcekler için besin içinde yalnız kolesterol ve B kompleksi vitaminlerin bulunması şarttır.

Bir hayvan için gerekil olan vitaminler başka bir hayvan için gerekli olmayabilir.Bununla birlikte hayvan ve bitkilerin tümü bilinen vitaminlerin hemen hemen tümüne gereksinme duyar.Yaklaşık olarak bütün vitaminlerin fonksiyonu keşfedilmiştir.Her birinin tüm canlılar için ortak olan bir yada daha çok temel enzimin koenzimin bir parçası olarak faaliyet gösterdiği anlaşılmıştır.Bitkilerin de hayvanlarda olduğu gibi, vitaminlerin tümüne gereksinme duyduğu fakat bunları sentezleyebildikleri hakkında Readle ve Tatum ve çalışma arkadaşlarının cıvık mantarlardan Neurospora üzerinde yaptıkları deneylerden sağlanan açık kanıtlar vardır.