ماده اصلی موادغذایی آب است که اگر به طور صحیح فرآوری نشود، مکانی مناسب برای رشد باکتریها و فساد موادغذایی است. یکی از روشهای حفظ موادغذایی در بیشتر موارد کاهش میزان آب یا تغییر خصوصیات آب برای افزایش ماندگاری است. این روشها شامل دهیدراسیون، انجماد و سردسازی میباشد.
کربوهیدرات: ۸۰٪ از کل موادغذایی مصرفی انسان را تشکیل میدهند که رایجترین آنها ساکارز (یکی از متداولترین محصولات قندی موجود در گیاهان) است. ساده‌ترین نوع کربوهیدرات مونوساکارید است که حاوی کربن، هیدروژن و اکسیژن ست. گلوکز همانند فروکتوز نمونه‌ای از یک مونوساکارید است.

اصطلاح لیپید طیف متنوعی از مولکولها را تشکیل میدهد و تا حدی یک گیرنده برای ترکیبات نسبتاً نامحلول در آب یا غیرقطبی با منشا بیولوژیکی از جمله مومها، اسیدهای چرب مانند اسیدهای چرب ضروری، فسفولیپیدهای مشتق شده از اسیدهای چرب، اسفنگولیپیدها، گلیکولیپیدها و ترپنوئیدها مانند رتینوئیدها و استروئیدها میباشد. لیپیدهای موجود در موادغذایی شامل روغنهای غلاتی همچون ذرت، سویا و چربیهای حیوانی است و بخشهایی از بسیاری از موادغذایی مانند شیر، پنیر و گوشت هستند. آنها همچنین به عنوان حامل ویتامین عمل میکنند.
آنزیمها: آنزیمها کاتالیزورهای بیوشیمیایی هستند که در فرآیندهای تبدیل از یک ماده به ماده دیگر استفاده میشوند. آنها همچنین در کاهش زمان و انرژی لازم برای انجام یک فرآیند شیمیایی نقش دارند. آنزیمها در پخت نان، لبنیات، آب میوه، تهیه پنیر و غیره نیز مورد استفاده قرار میگیرند.

پروتئینها بیش از ۵۰٪ وزن خشک یک سلول زنده را به طور متوسط تشکیل میدهند و ماکرومولکولهای بسیار پیچیده‌ای هستند. آنها همچنین نقش اساسی در ساختار و عملکرد سلولها دارند. این ماده عمدتاً از کربن، نیتروژن، هیدروژن، اکسیژن و برخی گوگردها تشکیل شده است، همچنین ممکن است حاوی آهن، مس، فسفر یا روی باشد. در موادغذایی پروتئینها برای رشد و بقا ضروری هستند و بسته به سن و فیزیولوژی فرد (مانند بارداری) نیاز به آن متفاوت است. پروتئین معمولاً از منابع حیوانی همچون تخم‌مرغ، شیر و گوشت تهیه میشود. آجیل، غلات و حبوبات منابع گیاهی پروتئین بشمار میروند.
ویتامینها: ویتامینها مواد مغذی مورد نیاز در مقادیر اندک برای واکنشهای اساسی متابولیکی در بدن هستند. ویتامینها شامل انواع محلول در آب (ویتامین C) یا محلول در چربی (ویتامین E) هستند. ویتامینها از بروز بیماریهایی مانند بری بری، کم خونی و اسکوربوت جلوگیری میکند در حالی که مصرف بیش از حد ویتامینها میتواند باعث تهوع و استفراغ یا حتی مرگ شود. موادمعدنی: موادمعدنی موجود در موادغذایی متنوع هستند. کلسیم، منیزیم، پتاسیم، مس، آهن و روی از جمله موادمعدنی هستند که در بسیاری از غذاها یافت میشوند و حتی میتوان آنها را به صورت مکملهای غذایی نیز مصرف کرد.

مواد نگهدارنده شیمیایی علاوه بر ایجاد برخی مشکلات، باعث حفظ تازگی موادغذایی میشوند. در اینجا برخی از رایج‌ترین مواد شیمیایی موجود در موادغذایی را به اختصار برای شما توضیح خواهیم داد.
طعم‌دهنده‌ها یا اسانس‌های مصنوعی: طعم‌دهنده‌های مصنوعی مانند متیل سالیسیلات و اسید لاکتیک به موادشیمیایی ساخته شده توسط انسان برای طعم دادن به موادغذایی همانند طعم‌دهنده‌ها و اسانسهای طبیعی مانند وانیل، توت فرنگی، لیمو، شکر و نمک اطلاق میشود. از آنجا که استفاده از طعم دهنده‌های مصنوعی در بیشتر محصولات هزینه کمتری دربردارد، بسیار رایج هستند. این مواد شیمیایی مصنوعی ممکن است منجر به تغییرات رفتاری شوند.
شربت ذرت با فروکتوز بالا: یک شیرین‌کننده تهیه شده از ذرت است که در بین تولیدکنندگان موادغذایی محبوب است زیرا قیمت آن از شکر نیشکر کمتر و شیرین‌تر از آن است و ضمن حفظ تازگی موادغذایی، رطوبت را در خود نگه میدارد. این ماده افزودنی در غذاهای فرآوری شده بسیار رایج است. این ماده علاوه بر تسریع در روند پیری، چربیهای کلسترول و تری‌گلیسیرید را نیز در خون افزایش میدهد و باعث لخته شدن خون میشود.
مونوسدیم گلوتامات (MSG): مونوسدیم گلوتامات از موادی همچون آب، سدیم و گلوتامات تشکیل شده است که به طور طبیعی در بدن ما یافت میشوند، اما این بدان معنا نیست که استفاده از این ماده خوب و مفید است. MSG تقویت‌کننده طعم است که اغلب در چاشنیها، ادویه‌ها، عصاره‌ها و چیپس‌های میان وعده استفاده میشود. استفاده از این ماده شیمیایی باعث بروز سردرد، تشنج، حالت تهوع، گرفتگی در قفسه سینه و احساس سوزش در ساعد و گردن میشود. مونوسدیم گلوتامات همچنین ممکن است به عنوان "پروتئین سویا هیدرولیزشده" یا "مخمر اتولیز شده" شناخته شود.
سدیم بنزوات:  بنزوات سدیم به عنوان یک ماده شیمیایی نگهدارنده در نوشیدنیها و محصولات غذایی مورد استفاده قرار میگیرد، در ترکیب با رنگهای غذا ممکن است بیش فعالی در کودکان را افزایش دهد، همچنین با ویتامین C واکنش نشان میدهد و باعث تولید یک ماده سرطانزا به نام بنزن میشود.
آسپارتام: آسپارتام یک ماده شیمیایی شیرین‌کننده مصنوعی است که معمولاً در نوشیدنیهای رژیمی و برخی محصولات غذایی استفاده میشود. آسپارتام میتواند باعث ایجاد تشنج، سردرد، اختلال خلقی و حتی سرطان شود.
بنزوئیک اسید: بنزوئیک اسید یک افزودنی شیمیایی است که در همه چیز از آدامس و بستنی گرفته تا ترشی و سس سالاد استفاده میشود. بنزوئیک اسید میتواند در حملات آسم و بیش فعالی و همچنین سردردها و مشکلات گوارشی نقش داشته باشد.
پتاسیم برمات: برمات پتاسیم یک افزودنی شیمیایی است که استفاده از آن در اروپا، کانادا، آسیا و برزیل ممنوع میباشد. پتاسیم برمات یک ماده شیمیایی اکسنده است که از نظر شیمیایی باعث افزایش ماندگاری آرد میشود و خاصیت ارتجاعی آن را تقویت میکند. مقادیر اندک این ماده شیمیایی نیز خطراتی برای انسان درپی دارد. بر روی برچسب موادغذایی به عنوان آرد برومات نیز نام برده میشود.

سدیم کازئینات: سدیم کازئینات یک ماده بیوشیمیایی است که در بسیاری از لبنیات یافت میشود. ممکن است این ماده باعث ایجاد آلرژیهای برپایه شیر و درنتیجه بروز واکنشهایی مانند بثورات پوستی، ناراحتی معده یا مشکل تنفسی شود. مصرف مقادیر زیاد سدیم کازئینات همچنین میتواند به کلیه ها آسیب برساند.
هیدروکسی آنیزول بوتیله: BHA یک ماده شیمیایی نگهدارنده است که اغلب در بسیاری از موادغذایی مانند کره، غلات، غذاهای پخته شده، دسرها و آدامس یافت میشود. در حالی که این ماده شیمیایی توسط سازمان غذا و داروی آمریکا ایمن شناخته شده است، مؤسسه ملی بهداشت آن را به عنوان یک عامل سرطانزا در انسان طبقه‌بندی میکند.
کانتاگزانتین: کانتاگزانتین یک ماده شیمیایی افزودنی رنگی است که در موادغذایی مانند تخم‌مرغ یا سالمون که به بهبود رنگ زرد یا قرمز نیاز دارند، استفاده میشود. مقادیر زیاد کنتاگزانتین میتواند منجر به آسیب شبکیه شود.
نیتراتها یا نیتریتها: نیتراتها یک ماده شیمیایی نگهدارنده مصنوعی موادغذایی هستند. هنگامی که نیتراتها طی فرآیند پخت و پز در معرض گرمای زیاد قرار میگیرند، به نیتریت تبدیل میشوند. نیتریتها با آمینها ترکیب شده و باعث تشکیل نیتروسامینها که سرطان‌زا هستند میشود.
مالتودکسترین: مالتودکسترین به عنوان یک ماده شیمیایی غلظت دهنده به برخی از مواد غذایی مانند پودینگ و سس سالاد اضافه میشود. عوارض جانبی مالتودکسترین شامل افزایش غیرقابل توضیح وزن، نفخ و واکنشهای آلرژیک مانند آسم، بثورات پوستی، خارش و ناراحتیهای تنفسی است.
اولسترا: یک افزودنی چربی شیمیایی مصنوعی است که در میان وعده‌ها مانند چیپس جایگزین روغن میشود. این ماده شیمیایی توانایی بدن را در جذب ویتامینها با ایجاد ناراحتی معده و دستگاه گوارش و در نتیجه اسهال کاهش میدهد.
سویا لسیتین: سویا لسیتین محصول جانبی تولید روغن سویا، یک افزودنی امولسیون کننده شیمیایی است که در بسیاری از موادغذایی از قالبهای شکلات و مواد نانوایی گرفته تا چایی کیسه‌ای و داروی سرفه یافت میشود. استفاده از مقادیر بالای سویا لسیتین میتواند باعث بثورات، سردرد، افزایش وزن، حالت تهوع، استفراغ، سرگیجه و در موارد شدید شوک آنافیلاکتیک (پیش دفاعی) یا حتی مرگ شود.
افزودنیهای رنگی شیمیایی:  این موادشیمیایی تقریباً در هر نوع ماده غذایی و نوشیدنی فرآوری شده یافت میشود. کارامل یک رنگ غذای طبیعی است که شکل صنعتی آن با رنگ کاراملی بیشترین کاربرد در رنگ آمیزی موادغذایی را دارد و در موادغذایی از نوشابه تا سس سویا، نان و ترشی یافت میشود.