Vitamīnu loma sportistu uzturā ir izskatīta vairākos pētījumos un ir izdarīts svarīgs secinājums attiecībā uz to, ka ja sportistam ir nesabalansēts un nepietiekošs uzturs, tad bagātināšana ar vitamīniem nedod pozitīvo rezultātu. Atsevišķi vitamīni ir īpaši svarīgi sportistiem un ir dati par to, ka ja B1, B2, B6 un C vitamīnu daudzums uzturā ir mazāk nekā viena trešdaļa no rekomendējamās dienas devas, tad 4 nedēļu laikā sportistam ievērojami samazinās VO2 max un anaerobais slieksnis, ja pat citu vitamīnu daudzums ir pietiekošs.
Nav strīdu attiecībā uz to, ka nodarbošanās ar sportu palielina ūdenī šķīstošo vitamīnu un mikroelementu zudumu ar sviedriem un, attiecīgi papildus uzņemšanas nepieciešamību. Sportisti ir pakļauti lielām fiziskām slodzēm, pie kurām ir nepieciešams lielākais atsevišķo vitamīnu daudzums lielākai enerģijas ražošanai, nekā tas ir nepieciešams cilvēkam, kas nenodarbojas ar sportu. Tomēr jāņem vērā sporta veids un treniņu intensitāte. Personas, kas piedalās fitnesa programmās 30-40 min/dienā 3 reizes nedēļā var pilnībā apmierināt uztura vielu nepieciešamību ar parastu sabalansētu diētu 1800-2400 kkal/dienā. Literatūras avotos norāda uz to, ka profesionālo sportistu enerģijas patēriņš var sasniegt 7500 — 10000 kkal/dienā.
Antioksidantu grupa (vitamīni C, E, β-karotīns) arī svarīga sportistu uzturā, jo neskatoties uz to, ka sportistu organisma antioksidatīvā spēja ir augstākā nekā cilvēkiem ar mazkustīgo dzīves veidu, tomēr ļoti intensīvo treniņu gaitā aizsargmehānismiem grūti neitralizēt brīvo radikāļu iedarbību.
Vitamīni nepalielina sportistu darbaspēju, izņemot vitamīnus, kas piedalās enerģijas ražošanā (B-grupas vitamīni, t.sk. pantotēnskābe (B5), niacīns (B3)), tomēr neviens neapšauba vitamīnu lomu sportistu veselības stiprināšanai.