各种营养素的关系密切，在体内互相依赖，互相配合和互相制约，共同发挥作用，维持机体健康。
一、作用形式
营养素之间相互作用的形式可分为直接形式和间接形式两种。
1.直接形式营养素作用的直接形式是指营养素之间可直接发生作用，增强或减弱对方的吸收和利用。例如：
（1）减弱作用：脂肪过量可干扰钙的吸收；蛋白质缺乏可增加维生素B2的排泄；膳食纤维素过多可减少其他营养素的吸收。
（2）增强作用：维生素C可促进钙和铁的吸收和利用；维生素D可加强钙的吸收和利用。
2.间接形式营养素作用的间接形式是指营养素之间必须通过另一物质或变化，才能产生效应，影响对方。
（1）一些营养素是另一营养素的前体物，前体物的供给量可直接影响其衍生物在体内的合成。如色氨酸是尼克酸的前体物，在体内可转变为尼克酸，色氨酸不足则尼克酸的合成减少。
（2）一些营养素参与或影响另一些营养素的代谢。如维生素B1、维生素B2虽然不是供能营养素，但可作为糖、脂肪和蛋白质代谢的辅酶参与三大物质的代谢过程，促进体内能量转化。
（3）通过激素的作用来影响其他营养素的代谢。如碘可参与合成甲状腺激素，对糖、脂肪和蛋白质等物质代谢产生作用。
二、营养素之间的关系
1.糖、脂肪和蛋白质的相互关系糖、脂肪和蛋白质是三大供能营养素，相互之间关系密切。糖、脂肪和蛋白质之间可以互相转换，例如糖摄入过多，超过机体产能需要时，除合成糖原外，还可转变为脂肪储存，而血糖太低时，脂肪和蛋白质通过糖异生作用转变成糖。人体的主要供能物质是糖和脂肪，蛋白质主要是补充机体组织更新的需要，一般情况下不作供能物质。膳食中供给足够量的糖和脂肪就不需要蛋白质作为能量来源而被消耗，便可增加体内蛋白质的储存量，以利氮平衡，保证蛋白质发挥其主要生理功能。若膳食中糖和脂肪供给不足，未能达到最低生理需要量时，仅是提高蛋白质的供给量，蛋白质就只能单纯作为能量来源而被消耗，不能发挥其主要生理功能，对机体健康不利。只有供给足量的糖和脂肪，使热能达到最低生理需要量以上时，增加蛋白质才有很好效果；反之，也只有当蛋白质能满足生理需要时，糖和脂肪才能更好地吸收和利用。因此，在日常膳食中，应当合理搭配糖、脂肪和蛋白质的比例，不能片面补充，否则弊多利少，这是膳食营养中必须注意的一个原则。
2.供能物质和维生素的相互关系糖、脂肪和蛋白质氧化产生能量的过程中，需要维生素的参与。维生素是物质代谢中很多酶的辅酶，缺少维生素，糖、脂肪和蛋白质的代谢将受严重影响。糖代谢中有许多辅酶是由水溶性B族维生素组成的，例如辅酶Ⅰ（NAD）、辅酶Ⅱ（NADP）、黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）、辅羧化酶（TPP）、辅酶A（CoASH）等。上述辅酶中主要是维生素B1、泛酸和生物素等。
脂肪代谢需要维生素B2、维生素PP的参与，核黄素是生物氧化系统中一种重要辅酶的组成物质，维生素PP也是生物氧化过程中不可缺少的辅酶因子。如果缺乏，可导致脂肪代谢的紊乱。蛋白质代谢常以维生素B6生成的磷酸吡哆醛作为辅酶来完成。维生素B6缺乏时，可致氨基酸代谢失常。在应用大量维生素B6后，常可获得改善。由于维生素直接参与了供能物质的代谢，它们的需要量与供能物质的需要量密切相关。在补充糖、脂肪和蛋白质的同时，还应补充足够的B族维生素，否则糖、脂肪和蛋白质不能充分利用，可致能量供应减少。
3.氨基酸的相互关系必需氨基酸对人体蛋白质的合成是非常重要的，但这并不是说非必需氨基酸就不重要。合成人体蛋白质既需必需氨基酸，同样也需要非必需氨基酸。假如膳食中只有一种氨基酸，不论其为必需氨基酸还是非必需氨基酸，都不能适应机体的生理需要，可造成人体氨基酸不平衡的后果。有些氨基酸可以互相替代，如必需氨基酸中的苯丙氨酸在体内可转变为酪氨酸，酪氨酸属非必需氨基酸。膳食中必需氨基酸的构成比例，只有在膳食总蛋白量达到最低生理需要量以上时才有意义。为了提高体内氨基酸的量，应当同时补充必需氨基酸和非必需氨基酸，不能离开量而片面强调所谓的质。
4.维生素的相互关系各种维生素之间有着密不可分的关系，可互相促进，也能相互制约。如维生素E能促进维生素A的吸收和利用；维生素A可防止维生素C的氧化；维生素B1、维生素B2和维生素B6必须维持1：1：1的比例，才能使吸收和利用的效果最好；维生素B1和维生素B2可促进维生素C的利用；B族维生素缺乏时，仅补充大量维生素B1，可使维生素PP的缺乏加重。因此，各种维生素之间的供给量应当保持平衡，过量和不足都可引起其他维生素的吸收和利用障碍。
5.矿物质的相互关系各种矿物质之间相互作用、相互协调，共同发挥作用，某种矿物质的缺少或过量都可影响其他矿物质的吸收和利用。铜过多，锌的吸收减少，利用率下降；磷过量，钙的吸收和利用发生障碍，两者的最佳比例为1：1；镁缺少或过量，都可影响钙的吸收和利用。
6.维生素和矿物质的相互关系维生素和矿物质在人体内起分子反应，互相依赖，缺了谁，另一方面都难起效果。例如维生素D可促进钙的吸收和利用；维生素B6可增加锌的摄入量；维生素E和硒相辅相成；维生素C能促进铁和钙的吸收；铁可促进B族维生素的代谢；锌能促进肝脏内维生素A的释放。
综上所述，各种营养素之间的关系密切，缺一不可。所以在补充营养素时，应根据营养素缺乏的状况，考虑到各种营养素之间的关系，合理补充。