Kliiniline toitumine uurib tarbitava toidu seost organismi tervise ja heaoluga. Kliinilise toitumise valdkond käsitleb seda, kuidas organism kasutab toitudes ja toidulisandites leiduvaid toitaineid, samuti seda, kuidas organism neid toitaineid töötleb ja seejärel hilisemaks kasutamiseks talletab või elimineerib. Kliiniline toitumine võtab inimese toitainevajaduse kindlaksmääramisel arvesse ka muid tervist soodustavaid tegureid, nagu keskkond, perekonna ajalugu ja üldine heaolu.
Kliiniline toitumine töötati esmakordselt välja 1900. aastate alguses, kui teadlased avastasid, et mõned haigused, nagu beri-beri või skorbuut, tundusid olevat põhjustatud spetsiifilistest dieetidest, mille tarbitavate toiduainete hulk oli üsna piiratud. 1912. aastaks oli Poola biokeemik Casimir Funk avastanud, et pruuni riisi söömine näis takistavat beri-berit. Ta püüdis välja selgitada, millist ainet pruunist riisist leiti, mis seda põhjustaks, ja avastas tiamiini, mida ta nimetas “vitamiiniks”, kuna see sisaldas amiinirühma. Hiljem hakati seda nimetama B1-vitamiiniks ja Funk väitis õigesti, et vitamiinidega saab ennetada ka teisi haigusi.
Teadlased ja toitumisspetsialistid jätkavad kõige tervislikumates dieetides leiduvate toitainete hindamist, et määrata kindlaks inimeste minimaalsed toitumisvajadused. Soovitatavad päevanormid (RDA) on nende uuringute tulemus ja illustreerivad põhiliselt, mida inimesed peaksid proovima iga päev süüa. Dietary Reference Intakes (DRI-d) püüavad illustreerida toitainete kogust, mida tuleks haiguste ennetamise ja ravi eesmärgil dieeti lisada. Nende kahe soovituse kombinatsioon annab üldiselt täieliku ülevaate toitudest ja toitainetest, mis moodustavad tervisliku toitumise.
Kliiniline toitumine viitab sageli ka makro- ja mikroelementidele. Makrotoitainete hulka kuuluvad süsivesikud, valgud ja rasvad ning neid kasutatakse kehas energia saamiseks ning rakkude ja kudede säilitamiseks. Mikrotoitainete hulka kuuluvad vitamiinid ja mineraalid ning need aitavad organismil keemilisi reaktsioone käivitades energia saamiseks makrotoitaineid lagundada. Makrotoitained moodustavad suurema osa toidust, mikrotoitained aga palju väiksema osa toidust. Enamik kehale vajalikke toitaineid peab mis tahes efekti saavutamiseks toimima koos teiste toitainetega; Seetõttu on oluline toituda tervislikult ja mitte loota lihtsalt toidulisanditele, sest teadlased pole veel avastanud kõiki viise, kuidas toitained koos toimivad.
Üldiselt suudavad inimesed, kes söövad tervislikku ja tasakaalustatud toitumist, võtavad multivitamiine ja kellel ei ole haigusseisundit, oma toitumisvajadused ilma täiendava abita rahuldada. Kui keegi tunneb muret oma toitumise pärast, võib kliinilise toitumisspetsialisti külastus aidata tal õigele teele tagasi saada. Toitumisspetsialist hindab nende üldist tervist ja toitumisharjumusi elustiili, haigusloo ja perekonna ajaloo ning laboratoorsete analüüside kaudu. Toitumisspetsialist saab seejärel koostada just tema jaoks kohandatud tervisliku toitumiskava, mis sisaldab sageli ka muid soovitusi tervislikuks eluviisiks, näiteks treeninguks.