Os primeiros estudos datam de 1949, quando Pauling e seus colaboradores publicaram um artigo que anunciou a descoberta da causa da anemia falciforme, a primeira doença a ser descrita como uma doença molecular.
Pauling conseguiu publicar o artigo Psiquiatria Ortomolecular na famosa revista Science. Este artigo comprovou que o equilíbrio do organismo humano tem relação direta com os alimentos que consumimos.
A Nutrição Ortomolecular descreve a prática de prevenção e tratamento de doenças e proporciona quantidades necessárias de nutrientes ao corpo. Esses nutrientes estão presentes nos alimentos ou isolados, objetivando equilíbrio corpóreo.
Já o termo ortomolecular está associado à necessidade de promoção de equilíbrio molecular, com ênfase no controle da formação excessiva de radicais livres. Essas substâncias em excesso podem provocar sérios danos à saúde humana.
Um grande exemplo é o uso de suplementos ortomoleculares no apoio ao tratamento de transtornos psiquiátricos (esquizofrenia, depressão, transtorno bipolar, transtorno de ansiedade generalizada e transtorno de déficit de atenção e hiperatividade), o que pode fornecer uma adição viável para terapia de droga convencional.