Vitamíny spadají do třídy molekul známých jako mikroživiny, což jsou molekuly, které lidé potřebují v malých množstvích k udržení normální buněčné funkce. Neposkytují kalorie, ale pomáhají při různých chemických reakcích v těle. Stejně jako všechny biomolekuly, vitaminy sestávají většinou z prvků uhlík, vodík, kyslík a dusík, s několika dalšími prvky, které se občas objevují.
Uhlík
Uhlík je považován za "páteřní prvek" molekul života. Je to kvůli všem prvkům na periodické tabulce, uhlík je ten, který umožňuje největší potenciální rozmanitost tvarů ve výsledných molekulách a tvoří nejsilnější a nejstabilnější vazby. Jako páteřní prvek poskytuje uhlík celkový tvar a strukturu molekuly, ale nepřispívá tak významně k tomu, aby fungoval jako ostatní prvky. Všechny vitamíny mají karbonovou kostru, drs. Reginald Garrett a Charles Grisham ve své knize "Biochemistry".
Vodík
Stejně jako uhlík je vodík součástí obecného tvaru a struktury molekuly. Vodík je nejlehčím prvkem a také nejběžnějším číslem v molekulách života. Všechny vitamíny mají v sobě značné množství vodíku. Většina atomů vodíku na kterékoliv molekule jednoduše poskytuje obecný tvar molekuly spíše než účast v chemických reakcích, avšak v některých případech je vodík důležitou součástí reaktivity vitaminu. Například je to vodík, který je zodpovědný za kyselou povahu vitamínu C.
Kyslík a dusík
Zatímco kyslík a dusík nejsou tak převládající u vitamínů jako uhlík a vodík, jsou přítomny - jeden nebo oba - ve všech vitaminů a významně přispívají k funkčnosti. Atomy kyslíku ve vitamínu C jsou z velké části zodpovědné za antioxidační vlastnosti molekuly, zatímco atomy dusíku v vitamínech B jim umožňují podílet se na regulaci metabolismu. Některé vitamíny, včetně vitamínu B-6, obsahují jak dusík, tak kyslík.
Další prvky
Kromě čtyř nejběžnějších prvků vitamínů existuje několik prvků, které se objevují jen u několika vitaminů. Například vitamíny B-6 a B-12 obsahují fosfor, Drs. Mary Campbellová a Shawn Farrellová ve své knize "Biochemie". V obou případech je fosfor ve formě fosfátové skupiny, která je společná mnoha biomolekulám. Vitamin B-1, také nazývaný thiamin, obsahuje síru, která má chemickou reaktivitu podobnou kyslíku. Jedním z nejvíce jedinečných prvků vitamínu je kobalt, který se nachází v vitamínu B-12.
