Trên thế giới có hơn 2 tỷ người có nguy cơ thiếu vi chất dinh dưỡng, trên 1 tỷ người bị mắc bệnh và tàn tật do hậu quả thiếu vi chất dinh dưỡng như thiếu máu dinh dưỡng, kém phát triển về trí tuệ, khả năng lao động kém, học tập kém và mù lòa. Tình trạng thiếu acid folic là một trong các biểu hiện sớm của thiếu vitamin và là một chỉ số nhạy cảm của tình trạng thiếu hụt thực phẩm, đồng thời acid folic cũng có vai trò trong dự phòng các dị tật bẩm sinh.
Nguy cơ thiếu vitamin D gặp ở người cao tuổi do chế độ ăn thiếu vitamin D hay không tăng cường vitamin D, ít tiếp xúc với ánh nắng mặt trời và là một nguy cơ của bệnh loãng xương ở tuổi già. Bệnh loãng xương liên quan tới thiếu canxi, kali và vitamin C.
Ở Việt Nam từ kết quả cuộc Điều tra tình trạng thiếu một số vi chất dinh dưỡng của phụ nữ và trẻ em 6 - 59 tháng tuổi tiến hành năm 2014 - 2015 cho thấy tỷ lệ thiếu vitamin A tiền lâm sàng ở trẻ em dưới 5 tuổi là 13,0% và tỷ lệ vitamin A trong sữa mẹ thấp ở mức 34,8%. Thiếu máu do thiếu sắt chiếm tỷ lệ 63,6 % (ở trẻ em < 5 tuổi); 54,3% (phụ nữ có thai) và 37,7% (phụ nữ tuổi sinh đẻ) trong các trường hợp thiếu máu; 80,3% phụ nữ có thai, 63,6% phụ nữ tuổi sinh đẻ và 69,4% trẻ em dưới 5 tuổi bị thiếu kẽm. Cuộc điều tra vi chất năm 2010 trên 19 tỉnh thành của Việt Nam cho thấy tình trạng thiếu vitamin D huyết thanh và tỷ lệ vitamin D thấp là 17% và 40% ở phụ nữ trong độ tuổi sinh đẻ, và là 21% và 37% ở trẻ em. Bên cạnh đó mức tiêu thụ vitamin D và canxi của phụ nữ và trẻ em mới chỉ đạt 1% và dưới 43% nhu cầu khuyến nghị.
Vitamin: Một chế độ ăn đủ vitamin có tác dụng tăng cường sức khỏe, đề phòng các bệnh mạn tính. Chế độ ăn cho mọi người cần có đủ các thực phẩm giàu các chất dinh dưỡng chống oxy hóa (vitamin C, E và -carotene), các nhóm vitamin B (vitamin B6, B12 và các folat) để giảm các nguy cơ về bệnh tim và mạch máu não, vitamin A và các folat có tác dụng giảm nguy cơ một số loại ung thư. Vai trò các chất chống oxy hóa với bệnh tim mạch là do khả năng ức chế của chúng đối với oxy hóa LDL-cholesterol, một khâu của quá trình xơ cứng động mạch. Tác dụng của vitamin B6, B12 và các folat đối với bệnh tim do khả năng điều hòa chuyển hóa homocystein của chúng.
Ngoài tác dụng chống oxy hóa của các vitamin, vitamin B6 còn cải thiện chức năng miễn dịch ở người lớn tuổi, các vitamin nhóm B và C cải thiện chức năng hoạt động thể lực ở trẻ em.
Các đối tượng dễ bị thiếu vitamin thường là trẻ em, phụ nữ có thai, phụ nữ cho con bú và người già do nhu cầu tăng lên hoặc chế độ ăn thấp về năng lượng. Các nghiên cứu cho thấy ở người già nhu cầu về vitamin B6, B12, D và các folat cao hơn khi còn trẻ vì vậy khi thiếu thường ảnh hưởng đến nhiều chức năng như khả năng dung nạp glucoza, đáp ứng miễn dịch và nhận thức.
Chất khoáng và vi khoáng: Các chất khoáng có vai trò quan trọng đối với là canxi, sắt, iod, kẽm, natri, fluor; ngoài ra, tùy theo điều kiện địa lý, môi trường, có thể kể đến đồng, selen và các chất khác. Vai trò các vi khoáng rất đa dạng và hiện nay còn chưa biết đầy đủ.
Cân bằng khoáng trong khẩu phần và tình trạng protein có ảnh hưởng đến tính cảm nhiễm của cộng đồng đối với các kim loại nặng, ví dụ chế độ ăn giàu acid phytic ức chế hấp thu chì và sắt.
Điều kiện địa chất ảnh hưởng lớn đến hàm lượng một số chất khoáng, trong thực phẩm như iod, molipden, fluor, mangan mặt khác cách chế biến cũng có thể làm mất chất khoáng ví dụ xử lý nhiệt làm hao hụt selen và iod, đun sôi làm hao hụt natri, kali và magie.
Canxi: Là thành phần thiết yếu của xương, là chất điều hòa thần kinh, chức năng màng cơ và cơ chế đông máu. Sau khi mãn kinh lượng canxi mất đi thường cao hơn tích lũy do đó dẫn tới bệnh loãng xương, tăng nguy cơ gãy xương. Nhu cầu canxi ở trẻ em cũng cao vì cần cho quá trình cốt hóa.Tuy vậy, ảnh hưởng của các di truyền, hoạt động thể lực, mối quan hệ giữa các thành phần dinh dưỡng trong khẩu phần, mối quan hệ giữa canxi trong khẩu phần và tỷ trọng xương còn chưa biết đầy đủ.
Vitamin C, rau quả, kali và chất xơ tăng cường hấp thụ canxi, còn chế độ ăn, thừa protein (nhất là protein nguồn gốc thực vật) làm mất canxi. Mặt khác chế độ ăn nhiều canxi (nhất là dạng bổ sung canxi) lại làm giảm hấp thu sắt và kẽm ở những chế độ ăn giàu acid phytic trong rau quả.
Tác dụng hợp lực của ba chất canxi, magie và kali trong duy trì chức năng hoạt động thần kinh và cơ xương cần được chú ý mặc dù hàm lượng của chúng trong thức ăn cơ bản thường khác nhau.
Sắt: Là thành phần thiết yếu của hem và xitocrom, tham gia vào nhiều phản ứng enzyme quan trọng. Thiếu sắt làm chậm sự phát triển của chức năng nhận thức, thay đổi về hành vi và giảm khả năng lao động ở người lớn. Tình trạng thiếu sắt cũng làm tăng nguy cơ nhiễm các kim loại nặng từ môi trường như cadmi và chì. Thức ăn động vật, vitamin C làm tăng hấp thu sắt không ở dạng hem, ngược lại các phytat, polyphenol, tannin và chất xơ lại làm giảm.
Thiếu sắt thường hay gặp ở người nghèo, thu nhập thấp do đó tăng cường sắt vào các thức ăn như ngũ cốc, đường, muối, nước mắm, nước tương đã được áp dụng thành công ở nhiều nước để phòng chống thiếu máu do thiếu sắt.
Iod: Các rối loạn do thiếu iod mà biểu hiện là bướu cổ, đần độn và đặc hiệu là khả năng học tập kém ở trẻ em bị thiếu iod từ trong bào thai đang là vấn đề cộng đồng quan trọng. Sử dụng các hải sản và đặc biệt sử dụng muối có tăng cường iod là giải pháp hữu hiệu nhất để phòng chống các rối loạn do thiếu iod.
Kẽm: Trong những năm gần đây sự quan tâm đến vi chất thiết yếu này đã tăng lên do những hiểu biết về vai trò quan trọng của kẽm với sự tăng trưởng chiều cao (đặc biệt ở nam) và chức năng miễn dịch. Tính nhạy cảm đối với thiếu kẽm tăng lên ở các thời kỳ cường độ tổng hợp protein cao. Vì vậy tình trạng thiếu kẽm làm chậm tăng trưởng hay gặp ở trẻ em thiếu dinh dưỡng có chế độ ăn nghèo các thức ăn giàu kẽm như sữa, thịt, cá, đang áp dụng một chế độ ăn phục hồi sau nhiễm trùng nhưng ít các thức ăn nói trên.
Tỷ lệ hấp thu kẽm trong khẩu phần dao động từ 10 - 30% phụ thuộc vào mối tương tác với các thành phần khác nhau như các chất xơ, các phytat. Do thức ăn nguồn gốc động vật là nguồn kẽm có giá trị sinh học cao nên chúng cần đạt 10 - 25% tổng số protein của khẩu phần.
Selen: Tình trạng thiếu selen làm giảm hiệu lực gắn iod vào nội tiết tố triiodothyronin của tuyến giáp trạng, do đó dẫn tới sự chậm phát triển các tổ chức mô và các biểu hiện rối loạn do thiếu iod.
Gần đây người ta thấy rằng thiếu selen cùng với thiếu vitamin E làm tăng đậm độ cảm nhiễm đối với nhiều loại virus dẫn tới viêm ruột và viêm cơ tim. Selen tham gia ít nhất vào hai vai trò sinh học quan trọng. Một là tham gia vào quá trình bảo vệ tổ chức cơ thể chống các tổn thương do các chất oxy hóa sinh ra trong cơ thể sau chấn thương hay nhiễm trùng (tương tự viamin E và C), hai là tham gia vào tổng hợp triiodothyronin. Ngày nay người ta coi bệnh viêm cơ tim ở trẻ em và thiếu niên là do thiếu selen cùng với nhiễm một số virus.
Natri: Natri là thành phần thiết yếu của dịch ngoại tế bào đóng vai trò như là điều hòa áp lực thẩm thấu. Natri cũng cần cho cân bằng toan kiềm.Chế độ ăn thiếu natri ít khi gặp, tình trạng thiếu natri chỉ xảy ra khi ra nhiều mồ hôi, tiêu chảy kéo dài hoặc bệnh thận.
Chế độ ăn nhiều natri có liên quan đến bệnh đột quỵ.Một số nghiên cứu khác chỉ ra mối liên quan giữa tăng huyết áp với chế độ ăn có nhiều natri. Do đó chế độ ăn giảm natri có lợi cho người tăng huyết áp.
Giữa natri, kali và canxi có mối tương tác với huyết áp.Duy trì tỷ lệ canxi/natri thích hợp giúp điều chỉnh huyết áp thích hợp.
Điều chỉnh lượng natri trong khẩu phần ở giới hạn nhất định khi tăng huyết áp là một vấn đề cộng đồng.Mức “điều chỉnh” nên dựa vào mức đang sử dụng. Thông thường lượng natri trong thức ăn tự nhiên đủ để đáp ứng nhu cầu do đó không cần đề ra giới hạn thấp. Người ta khuyến nghị giới hạn trên của natri không quá 6g/ngày hoặc 2,5g/1.000kcal.