糖类、蛋白质、脂类、维生素、矿物质被称为人体必需的五大营养素，其中不包含膳食纤维。膳食纤维是植物、水果、海藻、蘑菇等食物中含有的、无法被人体内消化酶消化的物质的总称。人体可以通过唾液、胰液等消化液中含有的消化酶将糖类、蛋白质、脂质等物质消化吸收，为机体提供营养。然而由于人体内没有能够消化膳食纤维的酶，所以无法利用膳食纤维。膳食纤维究竟是由什么构成的？食入的膳食纤维在人体内究竟是怎样起作用的呢？
人体内无论何种消化酶都无法消化膳食纤维，这也许会使我们产生疑问，它是不是由什么特殊的物质构成的呢？但是如果我们看一下属于膳食纤维的“纤维素”的话，就会发现它竟与淀粉这种糖类相同，都是由“单糖”作为基本单位构成的。糖是被机体作为主要能源来使用的物质。单糖的种类和连接方式，决定了其聚合物是能够被人体消化酶分解的糖类，还是不能被分解的膳食纤维。单糖有许多种类，它们形成聚合物的连接方式也各不相同。
膳食纤维与糖类的构造纤维素（膳食纤维的一种）和淀粉（糖类的一种）都是由同一种单糖（葡萄糖）作为基本单位构成的。但是两者单糖的连接方式不同，纤维素是直线结构而淀粉是螺旋状结构。膳食纤维和糖类的区别就在于单糖种类和连接方式的差异。膳食纤维大致可以分为两类：能溶于水的“水溶性膳食纤维”和不溶于水的“不溶性膳食纤维”。膳食纤维在水中的溶解度主要是由单糖的连接方式决定的。
有支链的膳食纤维大多是水溶性的，如果糖链连接得很长的话，就会产生黏滑的口感。与此相对的，没有支链的膳食纤维大多不溶于水，口感较为粗糙。
膳食纤维能在缓解便秘、腹泻的同时减轻肠道细菌产生的内毒素和肠内气体（甲烷），调节胃肠功能。实际上，水溶性膳食纤维和不溶性膳食纤维在人体内的工作方式有很大的不同。清扫肠道的主要是不溶性膳食纤维。不溶性膳食纤维由于其纤维折叠形成了网眼状的构造，可以大量吸收水分。
吸收水后其体积增大膨胀，刺激大肠，促使排便。另外，内毒素与气体会与粪便一同被排出体外，从而产生调节肠胃的功能。而水溶性的膳食纤维可成为安居于肠内的乳酸菌和双歧杆菌的养料。乳酸菌和双歧杆菌增殖后可以抑制产生内毒素和气体的肠内细菌，从而改善胃肠的状态。
乳酸菌和双歧杆菌分解水溶性的膳食纤维，产生被称为“短链脂肪酸”的物质。
短链脂肪酸为大肠黏膜所吸收，成为黏膜的能量来源，使黏膜对水和无机盐的吸收更为活跃。此外短链脂肪酸具有调节肝脏和脂肪组织合成脂肪，促使小肠细胞分泌抑制食欲的激素的作用。水溶性膳食纤维还可以包裹糖类和脂质，妨碍其在小肠中的消化。糖类和脂质如果不被分解就无法被吸收。也就是说，水溶性膳食纤维可以在一定程度上抑制糖类和脂质的吸收速度。因此，利用水溶性膳食纤维这一特性，可以有效改善糖尿病和代谢综合征的症状。
膳食纤维被分成溶于水的水溶性膳食纤维和不溶于水的不溶性膳食纤维。糖链有分支的膳食纤维多为水溶性的，糖链为直线的膳食纤维多为不溶性的。那么，膳食纤维要摄取多少才是合适的呢？根据中国营养学会的《中国居民膳食营养素参考摄入量》（2013年），成人每日膳食纤维的适宜摄入量为25克。传统上，我国居民的膳食结构以植物性食物为主，膳食纤维摄入相对充足。但近年来随着生活条件的改善，居民的膳食结构发生了很大的变化。
依据1989～2006年中国九省区居民健康与营养的调查，我国成年男性的膳食纤维日摄入量从1989年的23.5克，下降到了2006年的16.9克，成年女性的膳食纤维日摄入量从1989年的17.8克，下降到了2006年的15.0克。现代的饮食习惯十分容易导致膳食纤维摄取不足。
“抗性糊精”是一种被提炼出的水溶性膳食纤维，为了补充人体对膳食纤维摄取的不足，它被广泛加入到了各种食品当中。对膳食纤维摄入不足的人来说，食用抗性糊精是没有问题的。但如果摄取过量的抗性糊精，会导致过多的水分从肠壁转移到粪便中，同时肠道细菌产生的酸也会增加（主要是乳酸和琥珀酸），这样一来，可能导致腹泻，还需多加注意。