Les vitamines hydrosolubles sont des micronutriments indispensables aux structures chimiques variées ayant en commun de ne pas être liposolubles et d'être faiblement stockées, à l'exception de la vitamine B₁₂. Elles jouent un rôle majeur dans de très nombreuses réactions métaboliques comme cofacteurs enzymatiques et interviennent dans les réactions d'oxydoréduction. Ne pouvant être synthétisées par l'organisme humain, à l'exception de la niacine ou vitamine PP qui peut être produite à partir du tryptophane, elles sont apportées par une alimentation suffisante et diversifiée. Les conséquences d'une carence peuvent être spécifiques et réversibles par l'administration de la vitamine qui fait défaut comme la vitamine B₁ pour le béribéri (thiamine), la vitamine PP (niacine) pour la pellagre, la vitamine B₉ (acide folique) pour l'anémie macrocytaire et surtout la vitamine B₁₂ (cobalamine). Elles sont moins spécifiques et plus subtiles pour d'autres vitamines comme les vitamines B₂ (riboflavine), B₅ (acide pantothénique), B₆ (pyridoxine) et B₈ (biotine). Des déficiences multiples surviennent fréquemment dans le cadre de la précarité nutritionnelle et socioéconomique, dans les pathologies chroniques évoluées ou en cas de malabsorption. Dans les pays développés les carences multivitaminiques peuvent s'observer dans le cadre de l'éthylisme chronique, de la chirurgie bariatrique et de la prise de certains médicaments. Les acquis récents concernant le transport, l'activation, la diffusion et l'exploration biologique n'ont pas permis de répondre aux interrogations portant sur l'impact des subcarences vitaminiques sur le bien-être et le développement des maladies. Les études épidémiologiques et les études randomisées contrôlées ont précisé l'intérêt des supplémentations comme par exemple celle de l'acide folique au stade précoce de la grossesse qui permet de prévenir les malformations de fermeture du tube neural ; par ailleurs, elles ont atténué la perception vernaculaire des compléments et supplémentations vitaminiques dans de nombreux domaines. En l'état la prévention des carences est une démarche de santé publique qui garde toute son importance dans les pays développés. Elle repose sur l'accès pour tous à une alimentation diversifiée ayant une densité nutritionnelle élevée et, éventuellement, la fortification d'aliments vecteurs et sur une supplémentation ciblée. Une offre vitaminique thérapeutique conséquente et globalement dépourvue d'effets indésirables et de toxicité (à l'exception de la niacine et de la pyridoxine) a été largement utilisée pour, bien sûr, traiter ou prévenir les carences mais aussi pour traiter des affections diverses du fait de propriétés pharmacologiques plus ou moins argumentées.