Toiduteaduse ja inimeste toitumise suhe on oluline. Eelkõige teavitab see inimesi sellest, kuidas süüa tasakaalustatud toitumist, toiduvalikut, mida nad peavad optimaalse tervise tagamiseks tarbima, ning sellest, kuidas teatud toitained ja vitamiinid kasulikul viisil koos toimivad. Lisaks võivad toiduteadus ja toitumine aidata kindlaks teha teatud toidulisandite või isegi retseptiravimite väljatöötamise viisi ning see on oluline aspekt biokeemiauuringutes ja keemiatehnoloogias. Toiduteaduse uurimine, mis hõlmab ka säilitamise ja valmistamise meetodeid, on maailma rahvastiku tervise seisukohalt oluline.
Toiduteaduse seos inimese toitumisega on igapäevaelus ilmne. Kuna teadlased on kulutanud aega toidu komponentide, nagu mitmesugused vitamiinid ja toitained ning erinevate aspektide, sealhulgas valkude, rasvade ja süsivesikute avastamiseks, saavad tarbijad vaadata toiduainete etikette ja teada saada täpselt, mida nad söövad toidus sisaldavad. Nad saavad arvutada päevas tarbitud valgukoguse, jälgida oma kalorite tarbimist ja teha dieedis muudatusi, et kaalust alla võtta või keskenduda konkreetsetele meditsiinilistele probleemidele, nagu kõrge kolesteroolitase. Seda kõike tänu toiduteaduses, toitumises ja uuringus tehtud edusammudele. selle mõjust kehale.
Teine oluline aspekt toiduteaduse ja inimeste toitumise uurimisel on toiduainete ja nende komponentide omavaheline koostoime. Näiteks suudab organism teatud vitamiine ja mineraalaineid tõhusamalt omastada, kui neid kombineerida teiste vitamiinide ja mineraalidega; Näiteks D-vitamiinil ja kaltsiumil on kehas suurepärane sümbiootiline suhe. Teised uuringud võivad määrata, kuidas toidud teatud viisil valmistamisel või säilitamisel muutuvad. Seda tüüpi toiduuuringud võivad olla inimeste üldisele tervisele väga kasulikud, eriti kui uuritakse, kuidas neid põhimõtteid ülemaailmselt rakendada, et vähendada nälga ja alatoitumust maailmas.
Veel üks toiduteaduse ja inimeste toitumise rakendusala on toidulisandite ja farmaatsiatööstuses, samuti seadusandjate ja lobistide jaoks, kes püüavad kehtestada koolides toitumisstandardeid või valitsuse üldisi soovitusi. Teadlased võivad uurida toite, et teha kindlaks, kui suur osa teatud toidust on tervislik ja/või kahjulik. Kriitikud rõhutavad, kui oluline on hoida seda uurimistööd lahus suurettevõtete survest ning tagada, et toiduteadus ja inimeste toitumine põhinevad tegelikult usaldusväärsel teadusel, mitte teatud toidutootjate või ravimitootjate suurema sissetuleku soovil.