Vitamíny patria do triedy molekúl známych ako mikroživiny, ktoré sú molekuly, ktoré ľudia vyžadujú v malých množstvách na udržanie normálnej bunkovej funkcie. Neposkytujú kalórie, ale pomáhajú pri rôznych chemických reakciách v tele. Rovnako ako všetky biomolekuly, vitamíny pozostávajú prevažne z prvkov uhlíka, vodíka, kyslíka a dusíka, pričom niekoľko ďalších prvkov sa občas objavuje.
uhlík
Uhlík sa považuje za "základný prvok" molekúl života. Je to kvôli všetkým prvkom na periodickej tabuľke, uhlík je ten, ktorý umožňuje najväčšiu možnú rôznorodosť tvarov vo výsledných molekulách a tvorí najsilnejšie, najstabilnejšie väzby. Ako základný prvok uhlík poskytuje celkový tvar a štruktúru molekuly, ale neprispieva tak významne k fungovaniu, ako to robia iné prvky. Všetky vitamíny majú karbonovú chrbticu, drs. Reginald Garrett a Charles Grisham vo svojej knihe "Biochemistry".
vodík
Rovnako ako uhlík, vodík je súčasťou všeobecného tvaru a štruktúry molekuly. Vodík je najľahší prvok a tiež najbežnejší počet v molekulách života. Všetky vitamíny majú v nich významné množstvo vodíka. Väčšina atómov vodíka na akejkoľvek danej molekule jednoducho zabezpečuje celkový tvar molekuly skôr než zúčastňovať sa na chemických reakciách, avšak v niektorých prípadoch je vodík dôležitou súčasťou reaktivity vitamínu. Napríklad je to vodík, ktorý je zodpovedný za kyslú povahu vitamínu C.
Kyslík a dusík
Zatiaľ čo kyslík a dusík nie sú tak prevažne v vitamínoch ako uhlík a vodík, sú napriek tomu prítomné - jeden alebo oba - vo všetkých vitamínov a významne prispievajú k funkčnosti. Atómy kyslíka vo vitamíne C sú do značnej miery zodpovedné za antioxidačné vlastnosti molekuly, zatiaľ čo atómy dusíka v vitamínoch B im umožňujú podieľať sa na regulácii metabolizmu. Niektoré vitamíny, vrátane vitamínu B-6, obsahujú ako dusík, tak aj kyslík.
Ďalšie prvky
Okrem štyroch najbežnejších prvkov vitamínov je niekoľko prvkov, ktoré sa objavujú len v niekoľkých vitamínoch. Napríklad vitamíny B-6 a B-12 obsahujú fosfor, Drs. Mary Campbell a Shawn Farrell vo svojej knihe "Biochemistry". V obidvoch prípadoch je fosfor vo forme fosfátovej skupiny, ktorá je spoločná pre mnohé biomolekuly. Vitamín B-1, tiež nazývaný tiamín, obsahuje síru, ktorá má chemickú reaktivitu podobnú kyslíku. Jedným z najjedinečných prvkov vitamínu je kobalt, ktorý sa nachádza vo vitamíne B-12.