脂溶性维生素(fat-solublevitamins)是不溶于水而溶于脂肪及非极性有机溶剂(如苯、乙醚及氯仿等)的一类维生素，包括维生素A、维生素D、维生素E、维生素K等。这类维生素一般只含有碳、氢、氧三种元素，在食物中多与脂质共存，其在机体内的吸收通常与肠道中的脂质密切相关，可随脂质吸收进入人体并在体内储存(主要在肝脏) 。
检测方法：
液相色谱串联质谱法（LC-MS/MS）是近年来迅速发展的定量分析技术，具有高灵敏度、高特异性、高稳定性等特点。
临床意义：
维生素A:
维生素A是一类由β-紫罗宁(ionine)环与不饱和一元醇所组成的具有活性的二十碳不饱和碳氢化合物，其羟基可被酯化或转化为醛或酸，也能以游离醇的状态存在。维生素A包括维生素A1(视黄醇，retinol)和维生素A2(脱氢视黄醇dehydroretinol)两种。二者的区别在于维生素A2的紫罗宁环内的C3和C4之间多了一个双键；维生素A分子式为C20H30o，维生素A2分子式为C20H28o。
主要生理功能：
1、参与视紫红质的合成，维持正常视觉；
2、维持上皮正常生长与分化；
3、促进生长发育；
4、抑癌作用；
5、维持机体正常免疫功能。
维生素D:
维生素D是一类含有环戊烷多氢菲结构的固醇类物质。现已鉴定出的维生素D有6种，即维生素D2、维生素D3、维生素D4维生素D5、维生素D6和维生素D7，其中最为重要的是维生素D2(麦角钙化醇，gerocalciferol)和维生素D3(胆钙化醇，cholecalciferol)，两者结构十分相似，维生素D2比维生素D3在支链上多一个双键和甲基。维生素D2分子式为C28H44O，维生素D3分子式为C27H44O。
主要生理功能：
1、促进钙磷吸收，调节钙磷代谢；
2、促进骨盐代谢与骨的正常生长；
3、调节基因转录；
4、对骨细胞呈现多种作用。
维生素E:
维生素E是具有a-生育酚类似活性的母生育酚(tocols)和生育三烯酚(tocotrienols)的总称。母生育酚与生育三烯酚都是6-羟基苯并二氢吡喃的衍生物，生育三烯酚在侧链的3’、7'和11'处存在双键，其他部分与母生育酚的结构完全相同。现已确知的维生素E有8种，它们的差异在于环状结构上的甲基数目和位置不同，其中最为重要的是4种母生育酚的衍生物，即a-生育酚、β-生育酚、γ-生育酚δ-生育酚。食品中天然存在的a-生育酚生物活性最大，一般所谓的维生素E即指a-生育酚。
主要生理功能：
1、维持生育功能；
2、抗氧化作用，维持生物膜结构与功能；
3、促进蛋白质更新合成；
4、调节血小板黏附和聚集作用。
维生素K
维生素K，又叫凝血维生素，属于维生素的一种，具有叶绿醌生物活性，其最早于1929年由丹麦化学家达姆从动物肝和麻子油中发现并提取。维生素K包括K1、K2、K3、K4等几种形式，其中K1、K2是天然存在的，属于脂溶性维生素；而K3、K4是通过人工合成的，是水溶性的维生素。四种维生素K的化学性质都较稳定，能耐酸、耐热，正常烹调中只有很少损失，但对光敏感，也易被碱和紫外线分解。
维生素K具有防止新生婴儿出血疾病、 预防内出血及痔疮、 减少生理期大量出血、促进血液正常凝固等生理作用，故而在临床中有一定的应用。
主要生理功能：
1、参与Y-羧基谷氨酸合成
2、参与骨骼代谢