随着營養科學的發展，食物中巳知的必需營養素以外的化學成分日益引起營養學家的關注。這類化學物成分包括酚類、萜類、含硫化合物、植物多糖等等，它們在營養與健康和疾病關系的研究中，尤其是在預防慢性病中的作用令人矚目。這些化學成分多存在于植物性食物中，故泛稱植物化學物。
植物化學物具有抗氧化、調節免疫力、抗感染、降低膽固醇、延緩衰老等多種生理功能。因此，它們在保護人體健康和預防諸如心血管疾病和癌症等慢性病中具有不可忽視的作用。
酚類化合物（包括類黃酮）：在柑橘類、蘋果、梨、紅葡萄、櫻桃、黑莓、桃、杏等水果和胡蘿蔔、芹菜、西紅柿、菠菜、洋蔥、西蘭花、莴筍、黃瓜等蔬菜，以及谷物、豆類、茶葉、葡萄酒、咖啡豆、可可豆中含量較多。
萜化合物：主要存在于柑橘類水果（特别是果皮精油）、食品調料、香料中，黃豆和一些植物油中含量豐富。
含硫化合物：多存在于西蘭花、卷心菜、甘藍等十字花科蔬菜和蔥、蒜中。
植物多糖：按其來源可分為香菇多糖、銀耳多糖、甘薯多糖、枸杞多糖等，在菌藻類中含量較多。
植物有各種各樣的顔色，不同顔色蔬菜中的植物化學物質不相同。
紅色、橘紅色、：經紅色、柑橘色為基礎的食物中主要含有類胡蘿蔔素、異黃酮等植物化學物質，例如胡蘿蔔、柑橘子、西紅柿等。富含類胡蘿蔔素的果蔬是我國膳食居民膳食維生素A的主要來源，可降低心髒病、癌症及老年性黃斑變性的發生率。異黃酮可預防多各疾病，比如，心髒病、乳腺癌、骨質疏松症等。
綠色：以綠色為基礎的食物中主要含有葉綠素、異硫氰酸鹽、吲哚等植物化學物質，葉綠素可抗細胞突變；異硫氰酸鹽、吲哚有一定的抗癌效果。
紫紅色：以紫紅色為基礎的食物中主要含有花青素、單甯等，例如，葡萄、紫甘藍、紅苋菜等，這些紫色食物有很強的抗氧化作用，可以保護人體免受自由基的傷害。
還有一些其他帶顔色的植物化學物質，如姜黃素、檸檬油精。不同顔色的食物所含的植物化學物質的種類和含量不盡相同，但是大多對人體都是有益的。餐餐吃蔬菜、天天吃水果，蔬果品種多樣化換着吃，是盡可能多地攝入植物化學物的最好方法。
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