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  碳水化合物,又稱糖類,是多羥基醛或多羥基酮及其縮聚物和某些衍生物的總稱,一般由碳、氫與氧三種元素所組成,廣佈於自然界。糖類的另一個名稱為“碳水化合物”,其由來是根據生物化學家先前發現一類物質可寫成經驗分子式:Cn(H2O)n,其氫與氧元素的比例始終為2:1,故以為糖類是碳和水的化合物;但後來的發現證明了許多糖類並不符合上述分子式,如:鼠李糖(C6H12O5);而有些物質符合上述分子式卻不是糖類,如甲醛(CH2O)等。糖類為人體之重要的營養素,主要分成三大類:單糖、雙糖和多糖。在一般情況下,單糖和雙糖是較小的(低分子量)的碳水化合物,通常稱為糖[1]。例如,葡萄糖是單糖,蔗糖和乳糖是雙糖  糖類在生物體上扮演著眾多的角色,像多糖可作為儲存養分的物質,如澱粉和糖原;或作為動物外骨骼和植物細胞的細胞壁,如:甲殼素和纖維素;另如五碳醛糖的核糖是構成各種輔因子的不可或缺失之物質,如ATP、FAD和NAD)也是一些遺傳物質分子的骨幹(如 DNA和 RNA)。糖類的眾多衍生物同時也與免疫系統、受精、預防疾病、血液凝固和生長等有極大的關聯。[2] 在食品科學和其他非正式的場合中,碳水化合物通常是指:富有澱粉(如五殼類、麵包或麵食)或簡單的糖類的食物(如食糖)[3][4]。

  蛋白質是一種由氨基酸分子組成的有機化合物。蛋白質的氨基酸序列是根據對應基因進行編碼的。除了遺傳密碼中20種標準氨基酸。多個蛋白質可以形成穩定的蛋白質複合物併發揮某一特定的功能。酶是最常見的蛋白質,對於生物體的代謝非常重要。

  一個典型的食用脂肪分子由數個脂肪酸(包含長碳氫鏈)組成,與甘油結合。代表性的為三酸甘油脂(三個脂肪酸附到甘油上),脂肪酸可依所包含不同細微構造而被分成飽和與不飽和。飽和脂肪酸碳鏈上所有的碳都和氫原子結合,而不飽和脂肪酸有一些碳原子之間的連線是雙鍵。所以他們分子中,相對於同樣長度的飽和脂肪酸含較少氫原子。不飽和脂肪酸可以再進一步被分為單元不飽和脂肪酸(只有一個雙鍵)和多元不飽和脂肪酸(多個雙鏈)。

  礦物質,又稱為無機鹽及膳食礦物質,除了碳、氫、氮和氧之外,也是生物必需的化學元素之一,也是構成人體組織、維持正常的生理功能和生化代謝等生命活動的主要元素,約佔人體體重的4.4%。它們可以是巨量礦物質(需求相對比較大)或微量礦物質(需求較小)。他們可以自然地存在於食物中,或是元素或礦物形式地被加入,例如碳酸鈣或氯化鈉。有部分這些新增物來自自然來源,例如地下的牡蠣殼。有時礦物質會被加入食物以外的飲食裡,因為維生素和礦物質補充,和在食土病裡,稱為「異食癖」或「食土症」。  適當地吸取一定程度的每種食用礦物質是有必要持續去維持身體的健康。而過量吸取食用礦物質可能會導致直接或間接的病症,歸咎於身體裡礦物質程度之間的競爭特性。例如,大量的鋅並不有害於它自己,但卻會導致銅的不足(除非補償,按照老年眼疾研究計劃裡指出)。有媒體報導稱,物體接觸礦物質含量過高的井水後,會在物體表面形成薄膜,經長時間暴晒,薄膜會變成堅硬的外殼,即「石化」。  不同地理學地區的土壤含有不同數量的礦物質。

  維生素是生物體所需要的微量營養成分,而一般又無法由生物體自己生產,需要通過飲食等手段獲得。  維生素不能像糖類、蛋白質及脂肪那樣可以產生能量,組成細胞,但是它們對生物體的新陳代謝起調節作用。缺乏維生素會導致嚴重的健康問題;適量攝取維生素可以保持身體強壯健康;過量攝取維生素卻會導致中毒。  維生素分為兩種,水溶性維生素和脂溶性維生素。「水溶性維生素」易溶於水而不易溶於非極性有機溶劑,吸收後體內貯存很少,過量的多從尿中排出,且容易在烹調中遇熱破壞;「脂溶性維生素」易溶於非極性有機溶劑,而不易溶於水,可隨脂肪為人體吸收並在體內儲積,排洩率不高。每一種維生素通常會產生多種反應,因此大多數維生素都有多種功能。  人體一共需要13種維生素,其中包括4種脂溶性維生素(維生素A,D,E,K)和9種水溶性維生素(8種維生素B,維生素C)。

  水有利於部分生物化學反應的進行,如動物的消化作用及植物的光合作用。在生物體內還起到運輸及溶解物質的作用,如血液中的血漿絕大部分都是水,有助於體內傳輸營養及氧。由於水可以透過蒸發而降低溫度,因此水對於維持生物體溫度的穩定起很大作用,如動物的汗液及植物的蒸騰作用。

  當前常見的營養指標包括美國國家醫藥局(英語:Institute of Medicine)制訂的「膳食營養素參考攝取量(英語:Dietary Reference Intakes,DRIs)」;這套指標包括以下數項:
營養(英語:nutrition)指食物中包含的熱量及其他有利健康的成分。營養學是解釋食物中營養素和其他物質與生物體的維持,生長,繁殖,健康和疾病相互作用的科學。人以及多數動物攝入食物以獲得足夠的營養素;攝取食物後,經過消化、吸收、代謝,利用食物中身體需要物質(養分或養料)以維持生命活動。通過適當的攝入營養可以免去很多疾病。