Der polnische Biochemiker Funk nahm 1912 an, dass alle lebensnotwendigen Stoffe eine NH2-Gruppe enthielten. Er prägte deshalb den Begriff „Vitamin“ (aus lateinisch vita für Leben und amin für stickstoffhaltig). Spätere Untersuchungen zeigten aber, dass bei weitem nicht alle Vitamine Amine sind oder sonstige basische Stickstoffatome enthalten.
Vitamine sind niedermolekulare Stoffe, die für viele Stoffwechselvorgänge, für Wachstum und Fortpflanzung unentbehrlich sind. Da der tierische und der menschliche Organismus Vitamine i. d. R. nicht selbst synthetisieren kann, müssen sie mit der Nahrung aufgenommen werden. Die Vitamineigenschaft bezieht sich nicht auf eine bestimmte chemische Struktur, sondern allein darauf, ob der betreffende Stoff von einem Tier (bzw. vom Menschen) gebraucht wird. Ascorbinsäure z. B. ist für Menschen, Affen und Meerschweinchen ein Vitamin, nicht jedoch für Ratten, die es selbst synthetisieren können. Als Vitaminquelle fungieren die Pflanzen. Zum Teil liegen in ihnen die chemischen Vorstufen für die Vitamine vor, sog. Provitamine, die erst durch eine chemische Umwandlung im tierischen und menschlichen Körper in das eigentliche Vitamin überführt werden. So werden z. B. die Carotine durch Leberenzyme in Vitamin A umgewandelt. Die meisten Vitamine wirken als Coenzyme und prosthetische Gruppen von Enzymen.
Vitaminmangel ruft fast ausschließlich Wachstumsstörungen im Säuglings-, Kindes- und Jugendalter hervor. Auch die Haut reagiert sehr empfindlich auf das Fehlen von Vitaminen. Vitaminmangel beruht immer auf einem Missverhältnis in der Nahrungszusammensetzung. Bei völligem Fehlen eines Vitamins spricht man von Avitaminose. Vitaminmangel kann Folge von Fehl- oder Mangelernährung sein, aber auch aufgrund pathologischer Zustände entstehen, so z. B. durch Magen- und Darminfektionen, Umstellung der Darmflora, Erkrankungen der Leber oder Stoffwechselstörungen als Nebenwirkung von Arzneimitteln.
Hypervitaminosen, sind krankhafte Störungen durch ein Zuviel an Vitaminen; sie sind von fettlöslichen Vitaminen bekannt und meist die Folge einer falschen Dosierung bei Vitamintherapie.