Với vai trò là chất xúc tác, vitamin giúp đồng hoá và biến đổi thức ăn, tạo năng lượng cần cho hoạt động sống của các tế bào trong cơ thể. Ngoài ra, vitamin còn bảo vệ tế bào khỏi bị tấn công nhờ đặc tính chống lại quá trình oxy hoá và tham gia bảo vệ cơ thể chống nhiễm trùng, khử độc và sửa chữa các cấu trúc bị hư tổn.
Vitamin cũng rất cần thiết cho sự phát triển và tăng trưởng bình thường của cơ thể. Khi còn trong bụng mẹ, nhờ hấp thụ các chất dinh dưỡng nên thai nhi bắt đầu phát triển. Sự phát triển của thai nhi cần cung cấp đủ các vitamin và khoáng chất. Các chất dinh dưỡng tạo thuận lợi cho sự phát triển bình thường của cơ thể. Nếu thiếu hụt nghiêm trọng một hoặc nhiều các chất dinh dưỡng, ngay trong bào thai, trẻ có thể mắc các bệnh bẩm sinh. Thiếu vitamin và khoáng chất trong những năm tháng đầu đời gây ảnh hưởng nhiều đến sự phát triển toàn diện của trẻ.
Đa phần cơ thể hấp thu vitamin từ thức ăn, nhưng một số ít thu được bằng các nguồn khác. Vi sinh vật trong ruột - còn gọi là khuẩn chí đường ruột sản xuất vitamin K và biotin, trong khi đó vitamin D được tổng hợp trong da nhờ tác động của ánh sáng mặt trời. Cơ thể cũng có thể sản xuất một số vitamin từ tiền chất như vitamin A được sản xuất từ beta carotene, và niacin ( vitamin PP) từ tryptophan.
Có hai loại vitamin: vitamin tan trong nước và vitamin tan trong dầu. Vitamin tan trong nước làm nhiệm vụ xúc tác trong quá trình sinh học gắn liền với sự giải phóng năng lượng, bao gồm các phản ứng oxy hoá - khử, phân giải các hợp chất hữu cơ, .... Các vitamin tan trong chất béo tham gia vào phản ứng tạo nên các chất, các cấu trúc, các cơ quan và các mô của cơ thể, nghĩa là chúng hoàn thành chức năng tạo hình.