Tubuh manusia memperlakukan sebagian besar vitamin seperti lemari obat yang lengkap; setiap “botol” tetap disimpan dengan aman sampai dibutuhkan sebagai katalis atau pembawa bahan kimia penting lainnya. Hanya sejumlah kecil vitamin yang benar-benar diperlukan untuk menjaga kesehatan tubuh, sehingga kelebihan apa pun harus dikeluarkan dari tubuh seiring waktu. Beberapa vitamin, seperti B kompleks dan C, dianggap larut dalam air, yang berarti mereka larut dalam aliran darah dan akhirnya akan dikeluarkan melalui saluran kemih. Lainnya, seperti A, D, E dan K, dianggap larut dalam lemak, yang berarti mereka akan disimpan dalam sel-sel lemak atau hati dan akhirnya dikeluarkan melalui sistem getah bening.
Ada sejumlah alasan mengapa vitamin larut dalam air atau larut dalam lemak, sebagian besar karena peran yang mereka lakukan dalam tubuh dan sifat komposisi kimianya. Vitamin yang larut dalam air seperti B kompleks dan C diperlukan untuk proyek jangka pendek seperti meningkatkan sistem saraf atau menyediakan antioksidan untuk perbaikan sel. Setelah tubuh memperoleh cukup vitamin yang larut dalam air untuk melakukan tugas-tugas yang ada, tidak perlu lagi menyimpan persediaan yang tersisa. Kelebihan jumlah vitamin C dan B kompleks disaring keluar dari aliran darah oleh ginjal dan diekskresikan dalam urin. Inilah sebabnya mengapa kadang-kadang lebih sulit, meskipun tentu saja bukan tidak mungkin, overdosis pada vitamin yang larut dalam air daripada melakukannya pada vitamin yang larut dalam lemak.
Vitamin yang larut dalam lemak, di sisi lain, diproses dengan cara yang berbeda. Vitamin seperti A, D, E dan K biasanya bertahan dari proses pencernaan awal dan masuk ke usus bagian bawah, di mana mereka diserap dan dilarutkan oleh sel-sel lemak yang disebut lipid. Beberapa lipid penyimpan vitamin ini akhirnya menuju ke hati atau timbunan lemak lainnya untuk penyimpanan jangka panjang. Vitamin yang larut dalam lemak membantu zat kimia dan nutrisi lainnya melakukan tugas-tugas seperti penyerapan kalsium atau penggantian kolagen. Tubuh hanya membutuhkan sejumlah kecil vitamin yang larut dalam lemak, tetapi proses ekskresi memakan waktu lebih lama. Sel-sel lemak benar-benar harus mencair untuk membuang vitamin larut lemak yang berlebihan, dan vitamin yang dilepaskan perlahan-lahan melewati sistem getah bening.
Dimungkinkan untuk mengkonsumsi tingkat racun vitamin larut lemak melalui overdosis suplemen atau diet tidak seimbang jangka panjang. Mengkonsumsi terlalu banyak vitamin yang larut dalam air seperti Vitamin C juga dapat menyebabkan masalah medis yang serius, tetapi vitamin ini dapat dihilangkan dengan cepat melalui saluran kemih. Vitamin yang larut dalam lemak harus disimpan di hati sampai mereka dapat dimetabolisme dengan aman, jadi penting untuk menghindari penggunaan vitamin A, D, E atau K dalam dosis yang berlebihan untuk manfaat kesehatannya. Tubuh hanya membutuhkan sejumlah kecil vitamin yang larut dalam lemak pada satu waktu, sehingga overdosis dapat menjadi racun dengan cepat.