脂溶性维生素包括维生素A、D、E、K等，脂溶性维生素只能溶解于脂肪和有机溶剂，不溶于水。因此当膳食中脂肪过少时则不利于此类维生素的吸收。脂溶性维生素在体内排泄速度较慢，如果摄入过多，可在体内蓄积，甚至可造成中毒。
一、维生素A
维生素A又称视黄醇或抗干眼醇，系高度不饱和脂肪醇。维生素A在自然界中主要以脂肪酸酯的形式存在，常见的是维生素A乙酸酯和维生素A棕榈酸酯。维生素A主要存在于动物肝脏中；植物体内不含维生素A，只含维生素A原-类胡萝卜素，其中以胡萝卜素分布最广，活性最大。
1.性状
维生素A纯品为黄色片状结晶，不纯品一般是无色或淡黄色油状物（加热至60℃应成澄明溶液）。不溶于水，在乙醇中微溶，易溶于油及其它有机溶剂中。遇光、空气或氧化剂则分解失效，在无氧条件下可耐热至120℃～130℃，但在有氧条件下受热或受紫外线照射时，均可使其破坏失效。
2.代谢
维生素A和胡萝卜素在被肠粘膜吸收之前先分散成微团形式，这些由胆汁盐、单酸甘油脂和长链脂肪酸与维生素D、E、K一起构成的混合微团，促进维生素A和胡萝卜素运输到肠细胞，在这里，大量胡萝卜素在胡萝卜素酶的作用下迅速转变成具有活性的维生素A，然后大部分维生素A转变成混合酯。维生素A以游离醇或酯两种形式输送到血浆，酯与那些吸收了酯类的乳糜微粒（原微胶粒）一道输送到肝脏。维生素A酯在输入肝细胞前被水解，而在肝细胞中维生素A再酯化并贮存。具有生理活性的维生素A是以醇的形式-视黄醇，从肝脏被动员出来，结合成一种特殊的蛋白质，称为视黄醇结合蛋白（RBP），通过血液输送到机体各种组织，以供动物正常代谢，如有剩余则贮存在肝脏和脂肪组织中，而不从肾脏排出。不同动物在肝脏贮存的量也不同。
3.作用与用途
（1）维生素A具有维持正常视觉的重要功能。维生素A是合成视紫质的原料，视紫质存在于人和动物视网膜内的杆状细胞中，是由视蛋白与视黄醛（维生素A醛）结合而成的一种感光物质。如果血液中维生素A水平过低，就不能合成足够的视紫质，从而导致功能性夜盲症。
（2）维生素A具有保护上皮组织（皮肤和粘膜）的健全与完整、促进粘膜和皮肤的发育与再生、促进结缔组织中粘多糖的合成、维护细胞膜和细胞器膜（线粒体、溶酶体）结构的完整等功能。维生素A与多种粘多糖的形成有关。当维生素A不足时，粘多糖的合成受阻，引起上皮组织干燥和过度角质化，使上皮组织易被细菌感染而产生一系列的继发病变，尤其是对眼、呼吸道、消化道、泌尿及生殖器官的影响最为明显。
（3）提高繁殖力，促进性激素的形成。
（4）促进动物生长，增进健康，调节脂肪、碳水化合物及蛋白质的代谢。增加免疫球蛋白的产生，增加抗病力。
（5）维护骨骼的正常生长和修补。维生素A不足时会使骨骼厚度增加，影响骨骼组织的发育。
（6）维持神经细胞的正常功能。维生素A缺乏时，造成骨骼发育不良，压迫中枢神经，使生长动物脊髓部分堵塞，导致神经系统的机能障碍，出现神经损伤与失调，如严重的共济失调及痉挛等。
（7）维生素A具有改变细胞膜和免疫细胞溶菌膜的稳定性、增加免疫球蛋白的产生、提高机体免疫能力的功效。
二、维生素D
维生素D又称钙化醇，系类固醇的衍生物，是一类关系钙、磷代谢的活性物质。自然界中以多种形式存在，如D2、D3、D4、D5、D6、D7等，至少有10种，但主要以维生素D2和维生素D3对动物有营养意义，最为重要。维生素D2分子式为：\[C28H44O=396.66\]，维生素D3（胆骨化醇）分子式为：\[C27H44O=384.65\]。维生素D贮存于机体所有组织中，以肝脏和脂肪组织中贮量较大。
1.性状
维生素D均为无色针状结晶或白色结晶性粉末；无臭，无味；遇光或空气均易变质。在氯仿中极易溶解，在乙醇、丙醇或乙醚中易溶，在植物油中略溶，在水中不溶。性质稳定，耐热，贮存不易失效，但在空气或日光下能发生变化。
2.代谢
动物从消化道吸收的维生素D（摄入的胆钙化醇主要在十二指肠内被吸收）通过紫外线辐射，使许多7-脱氢胆固醇在表皮和真皮里产生化学反应，在皮肤内形成维生素D3源，靠温度在体内转化为维生素D3。维生素D结合蛋白把维生素D3从皮肤输送进入血液并分布于全身各部，如肠壁、肝、肾、肾上腺、脾、胆囊和血清中等。维生素D3首先被送至肝脏，在肝脏经过第一个酶促羟化阶段（在胆钙化醇-25-羟化酶作用下）形成25-羟维生素D3（25-OH-D3），使维生素D3保存在肝中，待到动物体器官的营养需要时才输送出来供使用。25-OH-D3的效力较维生素D3大1.5～5倍。在刺激肠吸收钙和调节骨钙、间接促进磷的吸收方面，25-OH-D3的作用较维生素D3更快。
但25-OH-D3不能直接对动物组织起作用，而是必须通过血液系统运输到肾中，经过第二个酶促羟化阶段形成1，25-二羟胆骨化醇（1，25-二羟维生素D3），然后以这种形式在肾中或通过血液运至肠、骨骼等组织中执行其生理功能。1，25-二羟胆骨化醇比25-羟维生素D3的生物活力大3.6倍，比维生素D3大5.5倍。1，25-二羟胆骨化醇的生成量受甲状旁腺素调节，当日粮中钙的含量过高时，导致肾中1，25-二羟维生素D3的形成量下降，减少机体对钙的吸收；当日粮中钙过低时，甲状旁腺素促进25-羟维生素D3转化为1，25-二羟维生素D3，促进钙的吸收。如果摘除肾脏，维生素D3则不能起作用。
3.作用与用途
维生素D仅在肝脏中转化为25-羟维生素D3，在甲状旁腺的作用下，25-羟维生素D3在肝脏中转化为最终功能性产物1，25-二羟维生素D3。1，25-二羟维生素D3在肾中或通过血液输送到肠、骨骼等组织中发挥其生理作用。能维持机体内钙、磷的正常代谢。用于维生素D缺乏所引起的疾病，如佝偻病、骨软症等。
三、维生素E
维生素E是一组有生物活性的、化学结构相近似的酚类化合物的总称。目前已知的至少有8种，而以a-生育酚分布最广，效价最高，最具代表性，分子式为：\[D29H50O2=430.7\]。维生素E不稳定，经酯化后可提高其稳定性，最常用的是维生素E乙酸酯，分子式为\[C31H52O3=472.80\]，干燥品含C31H52O3应为96.0%～1020%。维生素E在自然界分布很广，主要存在于植物中，动物体内不能合成维生素E，仅在人和牛的初乳及蛋类中有一定含量。
1.性状
维生素E为微黄色或黄色透明的粘稠液体；几乎无臭；遇光色渐变深。不溶于水，易溶于无水乙醇、丙酮、乙醚或石油醚。
2.代谢
维生素E在小肠粘膜细胞内与脂肪酸结合成酯后掺入乳糜微粒，通过淋巴转运，被肝脏所摄取与贮藏，应机体需要向血中释放。
3.作用与用途
（1）维生素E是一种生理性抗氧化剂，作为一个细胞内抗氧化剂，维生素E的首要作用是抑制有毒的脂类过氧化物的生成，减少过氧化物的产生，终止体脂肪的过氧化降解作用，使不饱和脂肪酸稳定，防止细胞内和细胞膜上不饱和脂肪酸等易氧化物的被氧化和被破坏，从而保护了细胞膜的完整。
（2）刺激垂体前叶具有抑制组织生理氧化作用，维持生殖器官、神经系统和横纹肌的正常机能。用于维生素E缺乏所引起的不孕症、白肌病、肺炎等。
四、维生素K
维生素K又叫凝血维生素，是一类甲萘醌衍生物的总称。维生素K1分子式为：\[C31H46O2=450.70\]，含C31H46O2应为97.0%～102.0%。维生素K3分子式为：\[C11H8O2·NaHSO3·3H2O=330.28\]，含C11H8O2·NaHSO3·3H2O不得少于94.0%。维生素K在自然界分布广泛。一般说来，各种动物的肠道内微生物均可合成。
1.性状
维生素K1为黄色至橙色透明的粘稠液体，无臭或几乎无臭，遇光易分解变质；在氯仿、乙醚或植物油中易溶，在乙醇中略溶，在水中不溶。维生素K3为白色结晶性粉末，无臭或微有特臭，有引湿性，遇光易分解变质；在水中易溶，在乙醇中微溶，在乙醚或苯中几乎不溶。
2.代谢
在动物体内具有生物活性的是维生素K2，而维生素K1和维生素K3都要转化为维生素K2才能起作用。三种维生素K的形式都在肝中转化成维生素K2，并和胃肠微生物合成的维生素K2一起被吸收利用。非反刍动物由于是靠大肠、盲肠中的微生物合成维生素K，寄主吸收利用的量很少，因此对维生素K的需要量高于反刍动物。
3.作用与用途
（1）促进凝血酶原的形成，加速凝血，维持正常的凝血时间。
（2）具有利尿、强化肝脏的解毒功能，并能降低血压。