W żywności znajduje się wiele różnych pierwiastków chemicznych, które można podzielić na makroelementy i mikroelementy. Makroelementy, takie jak węgiel, wodór, tlen, azot, fosfor, chlor, siarka, wapń, potas, sód i magnez, są niezbędne w dużych ilościach dla człowieka i innych organizmów żywych. Zapotrzebowanie na nie w diecie człowieka przekracza 100 mg na dobę. Mikroelementy, takie jak chrom, molibden, kobalt, żelazo, cynk, miedź, mangan, jod, fluor, selen są potrzebne w mniejszych ilościach. Mimo niewielkiego zapotrzebowania, są niezbędne do właściwego rozwoju organizmów żywych i podtrzymywania funkcji życiowych. Są odpowiedzialne za prawidłowy przebieg niektórych procesów tkankowych; wchodzą, jako jeden z elementów budulcowych w skład organelli komórkowych; ich obecność jest niezbędna w niektórych enzymach oraz hormonach. Nadmiar mikroelementów bywa dla organizmu toksyczny, jeśli zawodzą mechanizmy sprawnego wykorzystywania i wydalania. 

Wszystkie pierwiastki w odpowiednich ilościach są niezbędne dla zdrowia i prawidłowego funkcjonowania organizmu (tabela 1). Niedobór lub nadmiar któregoś z nich może prowadzić do różnych problemów zdrowotnych. Warto pamiętać o urozmaiconej diecie, bogatej w różne produkty spożywcze, aby dostarczyć organizmowi wszystkich niezbędnych pierwiastków w odpowiednich ilościach. Istnieją również suplementy diety z odpowiednimi dawkami grup lub pojedynczych pierwiastków, gdy suplementacja z diety jest niewystarczająca lub w przypadku upośledzenia wchłaniania, czy specjalnych potrzeb wynikających z aktywności fizycznej.

Oprócz pierwiastków niezbędnych, w żywności mogą występować również inne, nazywane szkodliwymi. Są to m.in. kadm, ołów, rtęć, glin i arsen. Pierwiastki pochodzą bezpośrednio lub pośrednio z zanieczyszczonego środowiska i nie spełniają pożytecznej roli w procesach fizjologicznych organizmów. W małych dawkach są szkodliwe ale przy dłuższej akumulującej się ekspozycji lub dużej jednorazowej dawce stają się toksyczne i wyrządzają niezwykle duże szkody. Skutki nadmiaru szkodliwych pierwiastków w organizmie człowieka:
•    kadm – zmiany morfologiczne i czynnościowe nerek, układu oddechowego, działanie rakotwórcze, mutagenne;
•    arsen – działanie nowotworowe , uszkodzenie nerwów obwodowych;
•    ołów – szkodzenia układu nerwowego, nerek, układu krążenia, a także upośledzenie rozwoju i funkcjonowania mózgu;
•    rtęć – zapalenie mózgu, neuropatia;
•    glin – degeneracja neuronów, choroba Alzheimera.

Ocena jakości i bezpieczeństwa żywności
Poszczególne rodzaje żywności różnią się znacznie zawartością pierwiastków chemicznych. Dlatego dostarczanie ich do organizmu w wystarczających ilościach wymaga udziału w diecie żywności pochodzenia roślinnego, jak i zwierzęcego. Zawartość składników mineralnych w surowcach roślinnych jest uzależniona od stężenia tych substancji w glebie, wodach gruntowych, stosowanych substancjach nawożących, specyficznego mikroklimatu regionu upraw. W surowcach pochodzenia zwierzęcego zawartość poszczególnych pierwiastków zmienia się w mniejszym stopniu niż w surowcach roślinnych. Charakterystyka składu pierwiastkowego zależy przede wszystkim od podawanej paszy, ale również od gatunku, stanu fizjologicznego i wieku zwierzęcia.

Biorąc pod uwagę powyższe, można stwierdzić, że każdy rodzaj produktu spożywczego ma swój charakterystyczny skład mineralny świadczący o jakości. W zależności od doboru surowców możemy obniżyć lub podwyższyć obecność niektórych pierwiastków. Zależność tę wykorzystuje się do sprawdzenia spodziewanej jakości żywności. Analiza pierwiastkowa pozwala na potwierdzenie lub zakwestionowanie deklarowanego składu produktu. Na przykład pozwala na wykrycie mieszania soków owocowych z tańszymi sokami z innych owoców lub z niedozwolonych części owoców. W miodach można wykryć zafałszowania dodatkiem melasy i różnych syropów. Wszelkiego rodzaju soki, napoje i alkohole można zbadać pod kątem rozcieńczenia wodą. W oliwie z oliwek skład pierwiastkowy może powiedzieć wiele o procesie produkcji oraz pozwala wykryć domieszki oliwy tłoczonej z wytłoczyn.

Jakość żywności to także analiza pod kątem zanieczyszczeń. W przypadku pierwiastków największe zagrożenie zdrowotne stanowią metale ciężkie i inne pierwiastki toksyczne. W dobie wysokiego uprzemysłowienia i urbanizacji stale słyszy się o incydentach związanych z zanieczyszczeniem żywności którymś z tych pierwiastków. W skutek kwaśnych deszczów coraz więcej jest w glebie rozpuszczalnych związków glinu, które trafiają do roślin i wody pitnej. Kadm wykrywany jest w wysokich stężeniach w rejonach przetwarzania rud cynku i produkcji baterii alkalicznych. W krajach gdzie istnieją duże plantacje roślin egzotycznych wciąż odnotowuje się problemy z podwyższonym stężeniem ołowiu ze względu na długie korzystanie z benzyny ołowiowej. Bardzo ważna jest analiza paszy dla zwierząt pod kątem zawartości pierwiastków toksycznych ze względu na efekt kumulowania się ich w tkankach, np. mięśniach, które później przeznaczane są do produkcji żywności. Istotne dla ludzi są również jakość i bezpieczeństwo wody pitnej z ujęć publicznych, jak również butelkowanej. Na etykietach wód mineralnych czy źródlanych podawana jest zawartość niektórych makro i mikropierwiastków, która stale podlega weryfikacji.