水
對于人體來說，水是重要的組成成分，占機體質量的40-60%，在尿液、血液、消化液以及細胞內外液中大量存在。
蛋白質
蛋白質的基本構成單位為氨基酸，是由許多氨基酸以肽鍵連結在一起，并形成一定的空間結構的大分子。蛋白質被分解時的次級結構稱肽，含10個以上氨基酸的肽稱多肽，含10個以下氨基酸稱寡肽，含3個或2個氨基酸分別稱3肽和2肽。蛋白質由于其分子中氨基酸的種類、數量、排列次序和空間結構的千差萬別，就構成了無數種功能各異的蛋白質。蛋白質由22種氨基酸組成的，其中13種是體內合成的氨基酸，8種是成年人體內無法合成的也稱作人體必需氨基酸（嬰兒為9種）。蛋白質包括：酶蛋白、膠體蛋白、核蛋白、白蛋白以及球蛋白，主要是由亮氨酸、組氨酸、賴氨酸、異亮氨酸、纈氨酸、蘇氨酸、苯丙氨酸、色氨酸、蛋氨酸等組成。 胱氨酸、酪氨酸、精氨酸、牛磺酸對早產兒可能也必需。
蛋白質是一切生命的物質基礎，沒有蛋白質就沒有生命。正常成人體內，蛋白質含量16%-20%，一個70kg健康成年男性體內大約含有11.2-14.0kg蛋白質。人體內的蛋白質處于不斷地分解又不斷地合成的動態平衡之中，借此達到組織蛋白不斷地更新和修復的目的。腸道和骨髓內的蛋白質更新速度較快。
蛋白質主要含碳、氫、氧、氮四種元素，是人體唯一的氮源。有的蛋白質還含有硫、磷、碘、硒、鐵、鋅、銅、錳等元素。一般蛋白質中氮的含量為16%，通常通過檢測生物樣品中的含氮量來確定其蛋白質的大致含量，其折算系數為6.25。但不同的蛋白質含氮量有差別，折算系數也有所不同。
脂類
脂類包括脂肪和類脂，是一種不溶于水而溶于有機溶劑的一類化合物。其中脂肪的主要成分為脂肪酸。將人體不能合成，必須由食物供給的脂肪酸，稱為必需脂肪酸。如n-6系的亞油酸（LA）和n-3系的亞麻酸（LNA），亞油酸可衍生多種n-6不飽和脂肪酸，如花生四烯酸。亞油酸在體內可轉變成亞麻酸和花生四烯酸，故亞油酸是最重要的必需脂肪酸。亞麻酸也可衍生多種n-3不飽和脂肪酸，包括二十碳五烯酸（EPA）和二十二碳六烯酸（DHA）。
碳水化合物
碳水化合物一直被定義為具有分子式Cn（H2O）n的一類化合物，即C：H：O的摩爾比為1：2：1。這一定義沒有包括糖醇、寡糖和多糖。根據FAO/WHO專家組（1998年）的建議，碳水化合物的分類根據其聚合度（polymerization）（即單體數量）分為糖、寡糖和多糖三個組。
碳水化合物是含醛基或酮基的多羥基碳氫化合物及其縮聚產物和某些衍生物的總稱，是提供人體熱能的重要營養素。碳水化合物是生物世界三大基礎物質之一，也是自然界最豐富的有機物。食物中碳水化合物的合成主要源于植物體內的光合作用生成碳水化合物。在不同的國家或同一國家不同的個體和人群，碳水化合物攝入有著很大的差別。分別占總能量的40%-80%。碳水化合物攝取水平的不同，導致飲食結構的差異，這種差異對人體健康有著重要影響。
碳水化合物的主要功能是為人體提供能量，是三大營養素中最廉價的營養素，是人體獲得能量的主要來源。
維生素
維生素是維持人體正常生命活動所必需的營養素，有14種。根據它們的特點將其分為脂溶性維生素和水溶性維生素。脂溶性維生素包括維生素A、維生素D、維生素E、維生素K，水溶性維生素包括維生素C、維生素B1、維生素B2、維生素B6、維生素B12、煙酸、泛酸、葉酸、膽堿、生物素。
礦物質
礦物質人體內除去碳、氫、氧、氮以外的元素稱為礦物質，包括無機鹽和微量元素。它們本身并不供能，主要在構成人體的物質和調節體內生理、生化功能方面發揮著重要作用。
（1）常量元素
占人體總重量0.01%以上者稱為常量元素。包括鈣、磷、鎂、鉀、鈉、氯、硫7種。
（2）微量元素
占體重0.01%以下者稱微量元素。其中必需微量元素包括鐵、碘、鋅、銅、硒、鉬、鉻、鈷，共8種，此外，氟屬于可能必需的微量元素。其中鐵、碘、鋅缺乏癥是全球最主要的微量營養素缺乏病。
膳食纖維
對于膳食纖維來說，主要分成不溶性纖維素以及水溶性纖維素。其包括：多糖、海藻、樹膠、果膠以及纖維素。植物細胞壁中有甲殼素、抗性低聚糖、抗性淀粉、木質素，在主副食、薯類中存在。