Zu den Mikronährstoffen oder Vitalstoffen in der orthomolekularen Medizin zählen alle Vitamine Mineralstoffe, Spurenelemente, Fettsäuren und Aminosäuren, die im Blut festgestellt werden können. Durch unsere moderne Art, uns zu ernähren – mit industriell verarbeiteten Lebensmitteln und an Inhaltsstoffen armem Obst und Gemüse – kommt es bei vielen Menschen zu einem Mangel an Vitalstoffen. Stress, Alkohol und Nikotin können diesen Mangel noch verstärken. Zu den Erkrankungen, die mit dieser ungesunden Art der Ernährung und Lebensweise in Verbindung gebracht werden, gehören zum Beispiel:

• Allergien
• Herz-Kreislauf-Erkrankungen
• Erschöpfungszustände und Burn-out-Syndrom
• Stoffwechselerkrankungen
• Gelenkerkrankungen

Entsprechend setzt die orthomolekulare Medizin auf die ausgleichende Einnahme von Nährstoffpräparaten im Rahmen von Prävention, Therapie und zur Steigerung des allgemeinen Wohlbefindens. Zentral sind dabei zwei Leitlinien: Zum einen sollte die Einnahme von Vitaminen, Mineralien, Spurenelementen, Aminosäuren und Enzymen kein Ersatz für eine ausgewogene und vollwertige Ernährung sein. Zum anderen sollte die Basis eine umfassende Analyse des Blutes, des Urins oder  bestimmten Krankheitsbildern sein – die Vitalstoffanalyse.