Ortomolekularna psihijatrija je alternativna medicina u kojoj liječnici, nakon procjene individualnog biokemijskog sastava pacijenata s mentalnim poremećajima, pokušavaju spriječiti ili liječiti poremećaje korištenjem modifikacija prehrane i dodataka prehrani. Iako zagovornici ovog tretmana datiraju iz 1920-ih, najranije dokumentirane upotrebe ortomolekularne psihijatrije dogodile su se 1950-ih pod vodstvom Abrama Hoffera i Humphreyja Osmonda. Većina praktičara ortomolekularne psihijatrije pokušava postupno ukinuti korištenje konvencionalnih antipsihotika u liječenju mentalnih poremećaja, na temelju svog uvjerenja da postoje prirodne tvari koje mogu pružiti iste terapijske prednosti bilo kojeg od tradicionalnih lijekova za psihozu. Ortomolekulari su tvrdili da se mnoga psihijatrijska stanja, uključujući shizofreniju, bipolarni poremećaj, poremećaj pažnje i hiperaktivnost (ADHD) i depresiju, javljaju zbog biokemijskih neravnoteža u tijelu, od kojih su tri pirolurija, histadelija i histapenija. Godine 1973., radna skupina Američkog psihijatrijskog udruženja (APA) pregledala je kumulativni skup znanstvenih dokaza za ortomolekularnu psihijatriju i zaključila da sustavu liječenja nedostaje kredibilitet.
Iako postoji malo ili nimalo materijalnih medicinskih dokaza koji podržavaju njihova uvjerenja, zagovornici ortomolekularne psihijatrije navode da mnoga psihotična stanja postoje zbog niskog šećera u krvi, niskog rada štitnjače, alergija na hranu i trovanja teškim metalima. Carl Pfeiffer, homeopat koji je vjerovao u ortomolekularnu medicinu, pripisuje depresiju visokim razinama bazofila i histamina u krvi, stanica i kemikalija koje su obično uključene u alergijske reakcije. Predložio je liječenje ovog stanja, koje je nazvao histadelia, dodatkom metionina i vitamina B6. Iako su mnogi pacijenti primili ovaj tretman u njegovom Pfeifferovom centru za liječenje, on nije otkrio nijedan od rezultata u recenziranim časopisima.
Uz histadeliju, Carl Pfeiffer je navodno liječio još jedno stanje, koje je nazvao pirolurija, u kojem neispravno stvaranje molekule krvi koja nosi kisik, hemoglobina, rezultira visokim razinama kemikalija zvanih piroli u krvi i urinu. Pfeiffer i drugi ortomolekulari tvrdili su da pirolurija uzrokuje stanja kao što su autizam, shizofrenija, Downov sindrom i epilepsija. Daljnja istraživanja nisu pronašla uzročnu vezu između pirola i bilo kojeg mentalnog stanja. Nadalje, pretrage urina i krvi pacijenata s mentalnim bolestima nisu proizvele očekivano povišenje pirola kod shizofrenih pacijenata.
Iako glavni psihijatri diskreditiraju ortomolekularnu psihijatriju, upotreba dodataka prehrani i modifikacija u prehrani donijela je goleme prednosti nekim pacijentima. Dr. Linus Pauling dobio je Nobelovu nagradu za medicinu za svoj revolucionarni rad s vitaminom C u liječenju prehlade. Godine 1999. klinička su ispitivanja podržala korištenje omega-3 masnih kiselina u liječenju bipolarnog poremećaja. Mnogi oboljeli od raka uzimaju megavitamine kako bi pomogli u borbi protiv tumorskih stanica. Dodaci prehrani mogu biti korisni u slučajevima neadekvatnog unosa ili pogrešne asimilacije prehrambenih nutrijenata, ali većina medicinskih stručnjaka slaže se da se prehranom hranjivom hranom najbolje postiže cilj održavanja pravilne ravnoteže esencijalnih vitamina, minerala i drugih hranjivih tvari.