人類需要的營養素包含宏量營養素（熱量的重要來源）和微量營養素（約40種必需礦物質、維生素和其他生化物質）。現在的營養不良多是微量營養素的缺乏，而這些營養素的缺乏常常與許多疾病（包括癌癥、心臟病和糖尿病）的發生危險增加聯系起來。 
　　2006年11月26日，美國國家科學院院刊（PNAS）發表了美國奧克蘭特兒童醫院營養與代謝中心埃米斯的綜述《微量營養素攝入低，可能加速老年人退行性疾病發生》。文章認為維生素、礦物質的攝入不充分廣泛存在，并可能導致人體代謝紊亂，包括線粒體破壞、脫氧核糖核酸（DNA）損害、染色體破裂；進一步引起氧化損傷和細胞老化；最終引起遲發性疾病（如癌癥）的發生。這就是作者提出的“微量營養素缺乏，損傷三步曲”的營養學新理論。微量營養素缺乏可能加速癌癥的發展、器官的老化和神經中樞衰退。 

　　現在的膳食，維生素、礦物質攝入不足很普遍，這大多是由于過多消耗高能、低微量營養素、加工精細的食物造成。美國人膳食中碳水化合物和脂肪很豐富，這樣的食品價廉好吃，但是卻造成微量營養素攝入不足。美國膳食營養調查表明：在美國，56％的人鎂攝入量低于平均需要量，12％的人鋅攝入量低于平均需要量，93％的人維生素E攝入量低于平均需要量，31％的人維生素C攝入量低于平均需要量，16％14～50歲女性鐵攝入量低于平均需要量。 

　　缺鎂結直腸癌或其他癌癥、高血壓、骨質疏松、糖尿病和代謝綜合征患者伴有鎂缺乏。一項持續18年的對4035位男性的隨訪研究表明：血清鎂最高的人群比最低的人群總死亡數和心血管疾病發生例數減少40％，癌癥死亡數減少50％。 

　　缺維生素D29％因癌癥死亡的男性病人有維生素D缺乏；結腸癌、乳腺癌和前列腺癌病人經常伴有維生素D缺乏。研究表明，維生素D缺乏伴有認知功能障礙。多數專家建議，服用維生素D補充劑，可以減少疾病的發生率和死亡率，是一種價廉、幾乎無不良反應的保健方法。 

　　維生素B12缺乏，常伴有認知功能障礙，發作第一年補充維生素B12能改善認知功能；有幾種癌癥患者伴有葉酸缺乏；腦功能障礙和糖尿病患者常伴有維生素B1缺乏。 

　　缺鐵幼兒患缺鐵性貧血，常伴有智力發育差。鐵缺乏也常伴有免疫力低下和神經肌肉功能異常。缺生物素生物素缺乏比先前估計的更常見，大約40％未服用多種維生素補充劑的孕婦，有生物素缺乏的代謝體征。缺鋅癌癥病人伴有鋅缺乏。缺鈣比較常見。補硒可以預防癌癥，服用鉀鹽比服用普通鹽能減少40％的心血管疾病。