Ortomolekulinė psichiatrija yra alternatyvi medicina, kurios metu gydytojai, įvertinę pacientų, turinčių psichikos sutrikimų, individualią biocheminę sudėtį, bando užkirsti kelią sutrikimams arba juos gydyti, taikydami mitybos modifikacijas ir papildus. Nors šio gydymo šalininkai datuoja tai XX a. 1920-aisiais, pirmieji dokumentuoti ortomolekulinės psichiatrijos panaudojimai įvyko šeštajame dešimtmetyje, vadovaujant Abramui Hofferiui ir Humphrey’ui Osmondui. Dauguma ortomolekulinės psichiatrijos specialistų bando laipsniškai atsisakyti įprastų antipsichozinių vaistų psichikos sutrikimams gydyti, remdamiesi įsitikinimu, kad yra natūralių medžiagų, kurios gali suteikti tokią pačią terapinę naudą kaip ir bet kurie tradiciniai vaistai nuo psichozės. Ortomolekuliaristai teigė, kad daugelis psichikos būklių, įskaitant šizofreniją, bipolinį sutrikimą, dėmesio stokos hiperaktyvumo sutrikimą (ADHD) ir depresiją, atsiranda dėl biocheminio disbalanso organizme, iš kurių trys yra pirolurija, histadelija ir histapenija. 1950 m. Amerikos psichiatrijos asociacijos (APA) darbo grupė peržiūrėjo sukauptą mokslinių ortomolekulinės psichiatrijos įrodymų visumą ir padarė išvadą, kad gydymo sistema nėra patikima.
Nors jų įsitikinimams pagrindžiančių medicininių įrodymų yra mažai arba visai nėra, ortomolekulinės psichiatrijos šalininkai teigia, kad dėl mažo cukraus kiekio kraujyje, sumažėjusios skydliaukės veiklos, maisto alergijos ir apsinuodijimų sunkiaisiais metalais yra daug psichozinių būklių. Carlas Pfeifferis, homeopatas, tikėjęs ortomolekuline medicina, depresiją priskyrė aukštam bazofilų ir histaminų kiekiui kraujyje, ląstelėms ir cheminėms medžiagoms, kurios dažniausiai dalyvauja alerginėse reakcijose. Jis pasiūlė šią būklę, kurią pavadino histadelija, gydyti metionino ir vitamino B6 papildais. Nors daugelis pacientų gavo šį gydymą jo Pfeiffer gydymo centre, jis neatskleidė jokių rezultatų recenzuojamuose žurnaluose.
Be histadelijos, Carlas Pfeifferis teigė gydęs dar vieną ligą, kurią pavadino pirolurija, kai dėl netinkamo deguonį pernešančios kraujo molekulės hemoglobino susidarymo kraujyje ir šlapime padidėja cheminių medžiagų, vadinamų piroliais, kiekis. Pfeifferis ir kiti ortomolekuliaristai teigė, kad pirolurija sukelia tokias ligas kaip autizmas, šizofrenija, Dauno sindromas ir epilepsija. Tolesni tyrimai nerado priežastinio ryšio tarp pirolių ir bet kokios psichinės būklės. Be to, psichikos ligomis sergančių pacientų šlapimo ir kraujo tyrimai nesukėlė laukiamo pirolių kiekio padidėjimo šizofrenija sergantiems pacientams.
Nors pagrindiniai psichiatrai diskredituoja ortomolekulinę psichiatriją, kai kuriems pacientams maisto papildų naudojimas ir dietos modifikavimas davė didžiulę naudą. Dr. Linusas Paulingas gavo Nobelio medicinos premiją už novatorišką darbą su vitaminu C gydant peršalimą. 1999 m. klinikiniai tyrimai patvirtino omega-3 riebalų rūgščių naudojimą bipoliniam sutrikimui gydyti. Daugelis vėžiu sergančių pacientų vartoja megavitaminus, kad padėtų jiems kovoti su navikinėmis ląstelėmis. Maisto papildai gali būti naudingi tais atvejais, kai suvartojama nepakankamai arba netinkamai pasisavinamos maistinės medžiagos, tačiau dauguma medicinos ekspertų sutinka, kad valgant maistingą maistą geriausiai pasiekiamas tikslas palaikyti tinkamą pagrindinių vitaminų, mineralų ir kitų maistinių medžiagų balansą.