Las vitaminas tienen un papel antioxidante, así la A y la C se han relacionado con un efecto protector.
La Vitamina C, ejerce un efecto protector contra las nitrosaminas (producidas en los ahumados, productos para conservar alimentos) y esto protege contra el cáncer gástrico.
La vitamina A y los Betacarotenos se han relacionado en estudios epidemiológicos con el cáncer de pulmón , de piel,, estómago, colon, recto y cérvix. El papel que tiene la vitamina A en la diferenciación celular, hace pensar que su carencia dé origen a una diferenciación anómala y por tanto aumente el riesgo de cáncer.
La vitamina E también se ha relacionado con el riesgo de cáncer, habiéndose referido que niveles bajos de vitamina E aumentan el riesgo de desarrollar cáncer de mama y pulmón. Junto con la vitamina C tiene un papel antioxidante y actúan sobre la formación de nitrosaminas.