Teoricamente, a Medicina Ortomolecular (MO) se preocupa em corrigir qualquer desequilíbrio na constituição molecular do indivíduo, principalmente porque a maioria das patologias vêm acompanhadas por alterações da composição bioquímica do organismo. Isto significa que uma correção, principalmente nutricional, provocaria um restabelecimento da homeostase (equilíbrio) interna. Portanto, a MO é usada tanto para prevenir como para tratar doenças. 

As matérias-primas utilizadas como medicação são, na maioria das vezes, substâncias que existem normalmente no organismo : Vitaminas, Sais minerais, Aminoácidos, Lipídios, Hormônios, Antioxidantes etc.