Η σχέση μεταξύ της επιστήμης των τροφίμων και της ανθρώπινης διατροφής είναι σημαντική. Κατά κύριο λόγο, ενημερώνει τους ανθρώπους για το πώς να τρώνε μια ισορροπημένη διατροφή, την ποικιλία των τροφίμων που πρέπει να καταναλώνουν για τη βέλτιστη υγεία και τον τρόπο με τον οποίο ορισμένα θρεπτικά συστατικά και βιταμίνες συνεργάζονται με ευεργετικούς τρόπους. Επιπλέον, η επιστήμη των τροφίμων και η διατροφή μπορούν να βοηθήσουν στον προσδιορισμό του τρόπου με τον οποίο αναπτύσσονται ορισμένα συμπληρώματα διατροφής ή ακόμα και συνταγογραφούμενα φάρμακα, και είναι μια σημαντική πτυχή στην έρευνα της βιοχημείας και της χημικής μηχανικής. Η μελέτη της επιστήμης των τροφίμων, η οποία περιλαμβάνει επίσης μεθόδους συντήρησης και παρασκευής, είναι σημαντική για την υγεία του παγκόσμιου πληθυσμού.
Η σύνδεση μεταξύ της επιστήμης των τροφίμων και της ανθρώπινης διατροφής είναι εμφανής στην καθημερινή ζωή. Επειδή οι ερευνητές έχουν αφιερώσει χρόνο ανακαλύπτοντας τα συστατικά των τροφίμων, όπως διάφορες βιταμίνες και θρεπτικά συστατικά και διάφορες πτυχές, όπως πρωτεΐνες, λίπη και υδατάνθρακες, οι καταναλωτές μπορούν να κοιτάξουν τις ετικέτες των τροφίμων και να μάθουν ακριβώς τι υπάρχει στα τρόφιμα που τρώνε. Μπορούν να υπολογίσουν την ποσότητα πρωτεΐνης που έχουν καταναλώσει σε μια ημέρα, να παρακολουθούν την πρόσληψη θερμίδων και να κάνουν διατροφικές αλλαγές για να χάσουν βάρος ή να στοχεύουν συγκεκριμένα ιατρικά ζητήματα όπως η υψηλή χοληστερόλη, όλα αυτά λόγω της προόδου που έχει γίνει στην επιστήμη των τροφίμων, τη διατροφή και τη μελέτη των επιπτώσεών του στον οργανισμό.
Μια άλλη σημαντική πτυχή της μελέτης της επιστήμης των τροφίμων και της ανθρώπινης διατροφής είναι ο τρόπος με τον οποίο τα τρόφιμα και τα συστατικά τους αλληλεπιδρούν μεταξύ τους. Για παράδειγμα, το σώμα μπορεί να απορροφήσει ορισμένες βιταμίνες και μέταλλα πιο αποτελεσματικά όταν συνδυάζονται με άλλες βιταμίνες και μέταλλα. Η βιταμίνη D και το ασβέστιο, για παράδειγμα, απολαμβάνουν μια εξαιρετική συμβιωτική σχέση στο σώμα. Άλλες μελέτες μπορεί να καθορίσουν πώς αλλάζουν τα τρόφιμα όταν παρασκευάζονται ή συντηρούνται με συγκεκριμένο τρόπο. Αυτοί οι τύποι μελετών τροφίμων μπορεί να είναι πολύ ωφέλιμοι για τη συνολική ανθρώπινη υγεία, ειδικά όταν μελετάμε πώς να εφαρμόζουμε αυτές τις αρχές παγκοσμίως, προκειμένου να μειωθεί η πείνα και ο υποσιτισμός στον κόσμο.
Μια ακόμη εφαρμογή της επιστήμης των τροφίμων και της ανθρώπινης διατροφής είναι στη βιομηχανία συμπληρωμάτων διατροφής και στις φαρμακευτικές βιομηχανίες, καθώς και σε νομοθέτες και λομπίστες που προσπαθούν να θέσουν διατροφικά πρότυπα στα σχολεία ή για γενικές κυβερνητικές συστάσεις. Οι ερευνητές μπορούν να μελετήσουν τρόφιμα με σκοπό να προσδιορίσουν πόσο από ένα συγκεκριμένο τρόφιμο είναι υγιεινό ή/και επιβλαβές. Οι κριτικοί υπογραμμίζουν τη σημασία της διατήρησης αυτής της έρευνας χωριστά από την πίεση των μεγάλων επιχειρήσεων και τη διασφάλιση ότι η επιστήμη των τροφίμων και η ανθρώπινη διατροφή βασίζονται στην πραγματικότητα σε ορθή επιστήμη, όχι στην επιθυμία για μεγαλύτερο εισόδημα από ορισμένους παραγωγούς τροφίμων ή φαρμάκων.