Vitamine sind einer der wichtigsten Nährstoffe für die ordnungsgemäße Funktion des menschlichen Körpers. Obwohl Vitamine keine Energie wie Kohlenhydrate liefern oder wie Proteine als Bausteine für das Gewebewachstum fungieren, helfen sie, Nährstoffe durch den Körper zu synthetisieren und zu transportieren sowie die Systeme im Gleichgewicht zu halten. Eine unzureichende Vitaminzufuhr kann zu Krankheiten führen; der Zusammenhang zwischen Vitaminen und Mangelkrankheiten ist bei Erkrankungen wie Rachitis, Beriberi, Skorbut und perniziöser Anämie bekannt. Beispielsweise kann eine zu geringe Einnahme von Vitamin C zu Skorbut führen. Eine ausgewogene Ernährung mit Obst und Gemüse trägt zu einer ausreichenden Vitaminzufuhr bei.
Rachitis ist eine Krankheit, die hauptsächlich durch einen Mangel an ausreichend Vitamin D verursacht wird. Zu den Symptomen gehören schwache Knochen, verkümmerte Skelettentwicklung und häufige Muskelkrämpfe. Der Zusammenhang zwischen Vitaminen und Mangelkrankheiten zeigt sich, wenn der Körper nicht genügend Vitamin D aus Sonnenlicht, Kalzium oder Phosphaten erhält. Diese Substanzen wirken auch als Elektrolyte oder Verbindungen, die elektrische Impulse durch das Nervensystem leiten. Wenn der Körper kein Kalzium aus der Nahrung erhält, zieht er aus dem Skelettsystem. Kalzium und Phosphor, die Vitamin D liefern, finden sich in Milch und Blattgemüse oder es können Vitaminpräparate eingenommen werden.
Beriberi zeigt auch den Zusammenhang zwischen Vitaminen und Mangelkrankheiten. Thiamin oder Vitamin B1 ist eine kritische Substanz beim Abbau von Glukose und anderen Energiemolekülen. Es fungiert auch als Leiter für neurale Impulse, indem es die neuralen Rezeptoren aktiver macht. Ohne ausreichende B1-Versorgung können Symptome wie Lethargie, verwaschene Sprache, schneller Herzschlag und mangelnde Muskelkoordination die Folge sein. Trockenes Beriberi beeinflusst das Nervensystem, während nasses Beriberi das Herz-Kreislauf-System beeinflusst.
Während des Zeitalters der Erforschung, im frühen 15. bis 17. Jahrhundert, war Skorbut eine häufige Krankheit bei Seeleuten, da ihnen Vitamin C in ihrer Ernährung fehlte. Skorbut ist die Folge davon, dass der Körper kein Eisen aufnimmt, nicht genug Kollagen produziert, um die Gewebeelastizität zu erhalten und somit das Immunsystem nicht aufrechtzuerhalten. Die ersten Symptome sind Appetitlosigkeit, Durchfall und Gewichtsverlust; mit fortschreitender Krankheit kommt es zu Zahnfleisch- und anderen Schleimhautblutungen, Karies, Hauterkrankungen und Infektionen von Knorpel und Bindegewebe. Historisch gesehen war Skorbut am häufigsten tödlich, wenn Seeleute keinen Zugang zu Zitrusfrüchten hatten, da diese das meiste Vitamin C lieferten.
Zum Zusammenhang zwischen Vitaminen und Mangelkrankheiten gehört auch die perniziöse Anämie, die auftritt, wenn die Zahl der roten Blutkörperchen im Körper abnimmt. Dies geschieht, wenn nicht genügend Combalamin oder Vitamin B12 im Körper vorhanden ist. Vitamin B12 verbindet sich normalerweise mit einem Protein namens Intrinsic Factor, das im Magen ausgeschieden wird. Wenn das kombinierte Vitamin B12 und der Intrinsic-Faktor den Dünndarm erreichen, wird die Substanz absorbiert und in rote Blutkörperchen umgewandelt.