Vitaminer falder ind i klassen af molekyler kendt som mikronæringsstoffer, som er molekyler, som mennesker kræver i små mængder for at opretholde normal cellulær funktion. De giver ikke kalorier, men hjælper med i forskellige kemiske reaktioner i kroppen. Som alle biomolekyler består vitaminerne hovedsagelig af elementerne kulstof, hydrogen, ilt og nitrogen, med nogle få andre elementer, der ofte vises.
Kulstof
Carbon betragtes som "rygradselementet" af livets molekyler. Dette er på grund af alle elementerne på det periodiske bord, er kulstof den, der giver mulighed for den største mulige række forskellige former i resulterende molekyler og udgør de stærkeste og mest stabile bindinger. Som et rygradselement giver carbon et molekyls overordnede form og struktur, men bidrager ikke så væsentligt til at fungere som andre elementer gør. Alle vitaminer har carbon backbones, Drs. Reginald Garrett og Charles Grisham noterer sig i deres bog "Biochemistry."
Hydrogen
Som kulstof er hydrogen en del af et molekyls generelle form og struktur. Brint er det letteste element, og også det mest almindelige ved rent nummer i livets molekyler. Alle vitaminer har betydelige mængder hydrogen i dem. De fleste hydrogenatomer på et givet molekyle giver simpelthen molekylets overordnede form i stedet for at deltage i kemiske reaktioner, men i nogle tilfælde er hydrogen en vigtig del af vitaminens reaktivitet. For eksempel er det hydrogen, der er ansvarlig for den sure natur af vitamin C.
Oxygen og nitrogen
Mens ilt og nitrogen ikke er så udbredt i vitaminer som kulstof og hydrogen, er de ikke desto mindre til stede - en eller begge - i alle vitaminer og bidrager væsentligt til funktionaliteten. Oxygenatomer i C-vitamin er i høj grad ansvarlige for molekylets antioxidantegenskaber, mens nitrogenatomer i B-vitaminer tillader dem at deltage i regulering af metabolisme. Nogle vitaminer, herunder vitamin B-6, indeholder både nitrogen og ilt.
Andre elementer
Bortset fra de fire elementer, der er mest almindelige i vitaminer, er der flere elementer, der kun vises i nogle få vitaminer. For eksempel indeholder både vitamin B-6 og B-12 phosphor, Drs. Mary Campbell og Shawn Farrell noterer sig i deres bog "Biochemistry." I begge tilfælde er fosforet i form af en fosfatgruppe, der er fælles for mange biomolekyler. Vitamin B-1, også kaldet thiamin, indeholder svovl, som har kemisk reaktivitet svarende til iltindholdet. En af de mest unikke elementer i et vitamin er kobolt, der findes i vitamin B-12.
