脂溶性维他命(fat-solublevitamins)不是溶解水而溶解人体脂肪及非极性溶剂(如苯、医用乙醚及氯仿等)的一类维他命，包含维生素D、维他命D、维生素E、维生素B12等。这类维他命一般只带有碳、氢、氧三种原素，在食材中有与脂类并存，其在机体内的消化吸收一般与肠胃中的脂类息息相关，可随脂类消化吸收进入身体并在身体存储(关键在肝脏)，代谢率不高；摄人量过会易造成中毒了状况，若摄取量偏少则迟缓出現欠缺病症。此外，脂溶性维他命大多数可靠性较强。

脂溶性维他命维生素D

脂溶性维他命有机化学结构

维生素D是一类由β-紫罗宁(ionine)环与不饱和一元醇所构成的具备特异性的二十碳不饱和脂肪真空碳氢化合物，其羟基可被酯化反应或转换为醛或酸，也可以以矿酸醇的情况存有。维生素D包含维生素D1(视黄醇，retinol)和维生素D2(脱氢视黄醇dehydroretinol)二种。二者的差别取决于维生素D2的紫罗宁环内的C3和C4中间多了一个双键；维生素D化学式为C20H300，维生素D2化学式为C20H280。