Als Vitalstoffe (auch Mikronährstoffe) werden umgangssprachlich und in der Populärliteratur alle vom menschlichen Körper benötigten bzw. der Gesundheit des Organismus förderlichen Substanzen bezeichnet, mit Ausnahme der Nährstoffe, die der direkten Energiezufuhr dienen, nämlich Eiweiß, Kohlenhydrate und Fett.
Der Begriff ist für den wissenschaftlichen Gebrauch ungeeignet, da er eine große Anzahl verschiedener Substanzen mit unterschiedlichen Wirkmechanismen (z. B. Vitamine und Mineralstoffe) zusammenfasst.Mit diesem Sammelbegriff bezeichnet werden vor allem:Eingeführt wurde der Begriff 1935 von dem Chemiker Hans Adalbert Schweigart als Sammelbezeichnung für ganz unterschiedliche Stoffe, die eine Rolle für den Stoffwechsel spielen. 1954 gründete er die Internationale Gesellschaft für Nahrungs- und Vitalstoff-Forschung (IVG). 1957 gab diese Gesellschaft folgende Definition: „Vitalstoffe sind überwiegend als Biokatalysatoren in Zellen und Geweben bei Anwesenheit von Wasser, Sauerstoff und Kohlensäure (letztere bei Pflanzen) wirksame lebenswichtige Bestandteile. Dazu gehören nach bisherigen Feststellungen: Enzyme, Co-Enzyme, Vitamine, Hormone, exogen-essentielle Aminosäuren, exogen-essentielle Fettsäuren, Haupt- und Spurenelemente, Duft- und Geschmacksstoffe.“ Der Begriff wurde von der Deutschen Gesellschaft für Ernährung als zu ungenau kritisiert und abgelehnt.Der Begriff wird auch in der alternativmedizinischen Orthomolekularen Medizin nach Linus Pauling verwendet. Autoren, die ihn benutzen, definieren ihn uneinheitlich.Die IVG führte außerdem den Begriff „Antivitalstoffe“ ein und verstand darunter „Substanzen, die durch unerwünschtes Eingreifen im Zellgeschehen den von Natur aus gesicherten Ablauf hemmen, zerstören oder auch überfordern.“ Dieser Begriff setzte sich nicht durch.