Människokroppen behandlar de flesta vitaminer som ett välsorterat medicinskåp; varje ”flaska” förblir säkert förvarad tills den behövs som katalysator eller bärare för andra viktiga kemikalier. Endast en mycket liten mängd vitaminer är faktiskt nödvändiga för att bibehålla en frisk kropp, så eventuellt överskott bör utsöndras ur kroppen med tiden. Vissa vitaminer, såsom B-komplexet och C, anses vara vattenlösliga, vilket innebär att de löses upp i blodomloppet och så småningom kommer att utsöndras genom urinvägarna. Andra, som A, D, E och K, anses vara fettlösliga, vilket innebär att de kommer att lagras i fettceller eller levern och så småningom utsöndras genom lymfsystemet.
Det finns ett antal anledningar till varför vitaminer antingen är vattenlösliga eller fettlösliga, mestadels på grund av de roller de utför i kroppen och arten av deras kemiska sammansättning. Vattenlösliga vitaminer som B-komplexet och C är nödvändiga för kortsiktiga projekt som att boosta nervsystemet eller tillhandahålla antioxidanter för cellreparation. När kroppen väl har fått i sig tillräckligt med vattenlösliga vitaminer för att utföra uppgifterna finns det inget behov av att lagra den återstående tillgången. Överskott av vitamin C och B-komplexet filtreras ut ur blodomloppet av njurarna och utsöndras i urinen. Det är därför det ibland är svårare, men absolut inte omöjligt, att överdosera vattenlösliga vitaminer än att göra det på fettlösliga vitaminer.
Fettlösliga vitaminer, å andra sidan, bearbetas på ett annat sätt. Vitaminer som A, D, E och K överlever vanligtvis den inledande matsmältningsprocessen och kommer in i de nedre tarmarna, där de absorberas och löses upp av fettceller som kallas lipider. Vissa av dessa vitaminlagrande lipider tar sig så småningom till levern eller andra fettavlagringar för långtidslagring. Fettlösliga vitaminer hjälper andra kemikalier och näringsämnen att utföra uppgifter som kalciumabsorption eller kollagenersättning. Kroppen behöver bara en liten mängd fettlösliga vitaminer, men utsöndringsprocessen tar mycket längre tid. Fettceller måste bokstavligen smälta bort för att bli av med överflödiga fettlösliga vitaminer, och de frigjorda vitaminerna passerar långsamt genom lymfsystemet.
Det är möjligt att konsumera en giftig nivå av fettlösliga vitaminer genom överdoser av kosttillskott eller en långvarig obalanserad kost. Att konsumera för många vattenlösliga vitaminer som vitamin C kan också orsaka allvarliga medicinska problem, men dessa vitaminer kan elimineras snabbt genom urinvägarna. Fettlösliga vitaminer måste lagras i levern tills de säkert kan metaboliseras, så det är viktigt att undvika att ta extrema doser av vitamin A, D, E eller K för deras påstådda hälsofördelar. Kroppen behöver bara spårmängder av fettlösliga vitaminer åt gången, så överdoser kan snabbt bli giftiga.