近年来，有学者将注意力集中在维生素上，将其作为预防和改善OA疼痛和病残的方法。维生素A、C和E是食物中的主要抗氧化剂，证明对OA进程有潜在的抗氧化作用。维生素D通过骨的矿化和细胞分化对OA发挥作用。
实验和临床研究提示，这些维生素至少通过3种途径影响OA：①预防氧化损伤。氧自由基是极强的致软骨破坏的物质。关节内细胞产生的活性氧族和参与的氧化性损伤，可致透明质酸解聚及蛋白聚糖和II型胶原降解。②调节炎症反应。软骨基质的降解和丢失是OA的重要特征。在脂过氧化物作用下，花生四烯酸产物释放致炎物质，引起多形核白细胞的趋向性和粘连，转而促进活性氧族产生及蛋白溶酶释放，引起软骨基质的胶原及蛋白聚糖等成分降解。抗氧化剂是这类反应的重要调节剂并可防止过多组织损伤。③与骨和胶原合成相关的生物学作用。维生素A和D是细胞成熟和分化的基本成分，并参与骨发育和维持上皮组织的完整性。维生素C参与胶原产生及葡糖胺聚糖的合成，维生素C缺乏可能与OA关节软骨细胞外基质的完整性降低，增加基质的转化率有关。
尽管如此，单用上述维生素治疗OA的报告很少。1份报告提出，29例OA患者接受维生素E 600 mg/d，治疗10天，结果显示，52%的患者疼痛明显缓解，而安慰剂组仅4%改善。看来将上述维生素作为OA的辅助治疗不无好处。
