人体每天从食物摄取的各种营养素在体内不是孤立的，它们必须互相配合才能发挥生理功能。例如，脂肪、碳水化合物和蛋白质的代谢过程需要维生素和矿物质（包括微量元素）的参与。又例如，膳食铁的吸收和利用需要维生素C和铜、钼、锰等微量元素的协助。营养素之间互相影响的方式是多种多样的，现仅介绍以下几个方面： 
三大营养素之间的关系
三大营养素与维生素间的关系
氨基酸之间的相互关系
矿物质之间及与其它营养素间的关系
三大营养素之间的关系
蛋白质、脂肪和碳水化合物三大营养素除了各自有其独特生理功能之外，还都是产生能量的营养素，在能量代谢中既互相配合又互相制约。例如，脂肪必须有碳水化合物的存在才能彻底氧化而不致因产生酮体而导致酸中毒。又例如，当能量摄入超过消耗，不论这些多余的能量是来自脂肪还是来自蛋白质或碳水化合物，都会一律转化成脂肪积存在体内造成肥胖。又例如，碳水化合物和脂肪在体内可以互相转化，互相替代，而蛋白质是不能由脂肪或碳水化合物替代的。但充裕的脂肪和碳水化合物供给可避免蛋白质被当作能量的来源。由此可见，在膳食中必须合理搭配这三种营养素，保持三者平衡，才能使能量供给处于最佳状态。
三大营养素与维生素间的关系
（1）.蛋白质、脂肪、碳水化合物这三大营养素的能量代谢过程需要维生素B1、B2和尼克酸的参与，因而这三种维生素的需要量随能量代谢的增加而增大。
（2）.膳食中多不饱和脂肪酸越多，体内越容易产生过氧化物，这时便需要增加维生素E的摄入量以对抗氧化损伤。
（3）.膳食中如果蛋白质过少则维生素B2不能在体内存留而经尿排出。
氨基酸之间的相互关系
必需氨基酸和非必需氨基酸都是合成蛋白质所必不可少的。为使蛋白质合成能够正常进行，必须充足地供给这两类氨基酸。有些非必需氨基酸可部分地替代必需氨基酸。例如，胱氨酸可部分地替代蛋氨酸，酪氨酸可部分地替代苯丙氨酸。食物中缺乏某一种或几种氨基酸时，可在食物中添加化学合成的氨基酸，强化所缺的氨基酸，以提高其蛋白质营养价值。这是食品工业中常用的方法。这时，必须严格掌握剂量。如果过量加入某一种氨基酸，造成氨基酸不平衡，反而会降低蛋白质的利用率。这种不良影响以蛋氨酸过量时最为严重。
矿物质之间及与其它营养素间的关系
矿物质（包括微量元素）之间及与其它营养素之间的关系错综复杂，十分微妙，在特定条件下既有协调关系又有制约关系，甚至还有拮抗关系。
钙和磷共同构成牙齿和骨骼，但钙磷比例必须适当（1:1），如果磷过多，会妨碍钙的吸收。血液内钙、镁、钾、钠等离子的浓度必须保持适当比例才能维持神经肌肉的正常兴奋性。膳食钙过高会妨碍铁和锌的吸收，锌摄入过多又会抑制铁的利用。硒对氟有拮抗作用，大剂量硒可降低氟骨症病人骨骼中的氟含量。
硒和维生素E互相配合可抑制脂质过氧化物的产生。蛋白质对微量元素在体内的运输有很大作用，例如，铜的运输靠铜蓝蛋白，铁的运输靠运铁蛋白。锌参与蛋白质合成，锌缺乏影响儿童生长发育。碘是甲状腺素的组成成分，而甲状腺素是调节人体能量代谢的重要激素，对蛋白质、脂肪和碳水化合物的代谢有促进作用。
