从世界范围来看，营养不良是引起儿童死亡和健康状况差的首要原因之一。营养不良可能是由于饮食不当或不足，对营养的吸收能力或新陈代谢能力不够所引起的。营养不良也可能发生在当对基本营养需求增加的时候，例如应激、感染、受伤或疾病期间。
蛋白质能量营养不良是其中最严重的一种营养不良（见第134节）。由于人工喂养和母乳不足，婴儿通常易患此病。这种营养不良相对来说在发展中国家要普遍一些；在发达国家，少数贫穷家庭也有轻症发生。
作为儿童日常护理的项目，医生应询问儿童父母或儿童本人，以了解他们的饮食和食物不耐受性，并检查儿童有没有营养缺乏或营养失调的表现，如吸收不良、肾脏疾病、腹泻和新陈代谢或遗传性失调。医生通过观察儿童身高和体重的变化，并将其与正常的生长曲线相比较，来评定儿童的生长。如果怀疑有营养不良，可通过血检和尿检来测量营养水平。
大多数维生素缺乏症在发达国家的婴儿和儿童中很少见。最常见的是缺乏维生素E、K、C（婴儿坏血病）或必需脂肪酸。
维生素E缺乏（见第135节）在早产儿较常见。这是由于脂溶性维生素如维生素E不能很好地通过胎盘由母体供给胎儿，而早产又使这种缺乏加重；以及婴儿食品中大量不饱和脂肪酸增加了对维生素E的需求，特别是对维生素E吸收不好的早产儿。本症亦可发生在患有脂肪吸收障碍的儿童，如囊性纤维变和某些基因变异。给予过量的铁，可能也会加重维生素E的缺乏。
缺乏维生素E的早产儿会出现肌肉乏力，并在6～10周时出现溶血性贫血，同时血中维生素E水平降低。本症可通过补充维生素E得到医治。维生素E缺乏可导致早产儿患视网膜病，保育箱中氧气浓度过高又可加重婴儿的眼病。肠吸收功能不好的儿童会患严重的维生素E缺乏症，并产生各种不同的神经病症，如反射减弱、行走困难、复视、位置觉障碍、肌肉无力。这些症状会逐渐加重，但也会随着治疗康复。诊断有赖于血中维生素E含量的检测。
维生素K对正常凝血机制有重要作用（见第252节）。维生素K缺乏的后果主要是引起新生儿出血症。本病是由于：脂肪类物质包括脂溶性维生素K不能很好地通过胎盘进入胎儿体内；新生儿的肝脏发育不成熟，不能产生足够的需要维生素K参与的凝血酶原；因为人奶中维生素K的含量很低，每升只含1～3mg，而1L牛奶中含5～10mg；出生最初几天的新生儿，肠道中还没有能产生维生素K的细菌。新生儿出血通常发生在出生后1～7天，症状包括皮肤出血、胃出血、胸腔内出血。严重病例尚可发生脑出血。
迟发性出血症发生在出生后的1～3个月，症状与新生儿出血症相同。此病通常与吸收不良和肝脏疾病有关。本病的发生率会因为婴儿的母亲在怀孕期间服用过乙内酰脲类抗惊厥药如苯妥英、头孢菌素类抗生素，或双香豆素抗凝药如华法林而增高。
美国儿科学术委员会建议：在新生儿出生一个小时内肌肉注射维生素K，以预防新生婴儿出血症；但不主张口服维生素K，因其极不稳定和难以保存。
婴儿坏血病是由于摄入维生素C不足而引起的，通常发生在以维生素含量不足的牛奶为主要食物，又未补充维生素C的6～12个月婴儿。早期症状包括易激惹、厌食和体重不增加。由于骨膜下出血而引起的疼痛，婴儿的腿不能自由活动；移动婴儿时，婴儿也会哭叫。年长的儿童易出现皮下出血，牙龈出血。因为维生素C对结缔组织（将身体结构支撑连接起来的组织）的形成是必不可少的，故坏血病可引起肋骨区和大腿长骨的骨异常。肋骨与肋软骨的连接处增生形成了一列肿块，称为坏血病串珠。坏血病也会导致伤口不易愈合。
饮食中含有足够的维生素C即可预防坏血病；柑橘类水果和果汁的维生素C含量很高。人工喂养的婴儿每天应该摄入35mg维生素C（约相当于85g柑橘或柠檬汁）。哺乳期的母亲每天应口服维生素C100mg。婴儿坏血病的治疗：第一周内每日口服维生素C100～200mg，然后改为每天50mg。
饮食中必须含有基本的脂肪酸，包括亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸、二十碳五烯酸、二十二碳六烯酸。在人体中，花生四烯酸可以由亚油酸制成，二十碳五烯酸和二十二碳六烯酸可以由亚麻酸制成。菜油如玉米油、棉籽油和大豆油都是亚油酸和亚麻酸的来源。鱼油是二十碳五烯酸和二十二碳六烯酸的来源。很多生理过程都需要基本的脂肪酸，包括保持皮肤和细胞膜组织的完整性，合成重要生化活动所需的化合物如前列腺素、白细胞三烯。一些动物实验显示，基本的脂肪酸对婴儿正常视力的发育也是必需的。
婴儿食物中缺乏多不饱和脂肪酸可引起亚油酸不足。这些不足的症状有皮肤干燥，皮肤鳞屑状和鳞屑脱落，皮肤皱襞四周处可有脓样分泌物渗出，特别是在肛门周围。必需脂肪酸缺乏也可引起新陈代谢的变化，影响血脂的含量、血小板的功能、炎症反应和特殊的免疫反应。这些症状也会发生在长期接受静脉营养（长期接受肠道外营养），但没有供给必需脂肪酸的病人。长期肠道外营养如不供给亚麻酸，则可发生神经并发症等，包括麻木、虚弱、不能行走、腿痛和视力模糊，血液中亚麻酸的含量亦很低。补充亚麻酸后，上述症状就会消失。