1999年，AACC成立的膳食纤维专门委员会对膳食纤维的定义如下：膳食纤维是指能抗人体小肠消化吸收的、而在人体大肠能部分或全部发酵的、可食用的植物性成分――碳水化合物及其相类似物质的总和，包括多糖、寡糖、木质素以及相关的植物物质。膳食纤维具有顺肠通便、调节控制血糖浓度、降血脂等一种或多种生理功能。该定义明确规定了膳食纤维的主要成分：膳食纤维是一种可以食用的植物性成分，而非动物成分。
一、膳食纤维的组成
膳食纤维来源广泛，存在于蔬菜、水果、粗杂粮等资源中，属于不能被人体消化吸收的植物性非淀粉多糖类，这些多糖类是由1800～3000个以上葡萄糖分子组成，由于人体内缺乏分解消化纤维素的酶系统，所以它不能被人体消化吸收。
根据目前的分析方法测出的膳食纤维的组分大致分为以下几类。
总膳食纤维（TDF）：包括所有膳食纤维组分，如非淀粉多糖、木质素、抗性淀粉（包括回生淀粉和改性淀粉）以及美拉德反应产物等。
可溶性膳食纤维（SDF）：包括果胶等亲水胶体物质和部分半纤维素。
不溶性膳食纤维（IDF）：包括纤维素、木质素和部分半纤维素。
非淀粉多糖：食物样品中除去淀粉后，残渣用酸水解成中性糖，然后用气相色谱或高效液相色谱定量检测其总和，即为非淀粉多糖，或用酶解方法检测，包括纤维素、半纤维素、果胶及可溶性非纤维素的多糖。
（1）纤维素：由数千个葡萄糖组成，化学结构与直链淀粉相似，不能被人体胃肠道酶所消化，但具有一定亲水性。
（2）半纤维素：由多种糖基组成，主链上由木聚糖、半乳聚糖或甘露糖组成，在其支链上带有阿拉伯糖或半乳糖。半纤维素比纤维素易于被人体大肠内细菌分解，并具有结合离子的作用。半纤维素中一些可溶性成分形成黏稠的水溶液具有降低血清胆固醇的作用。
（3）果胶：是一种无定形的物质，存在于水果和蔬菜的软组织中，可在热溶液中溶解，在酸性溶液中遇热形成胶态。其分子主链上是半乳糖醛酸，侧链上是半乳糖和阿拉伯糖。果胶具有与离子结合的能力。
（4）木质素：是苯基类丙烷的聚合物，具有复杂的三维结构，存在于细胞壁中，难以与纤维素分离。人和动物均不能消化木质素。
（5）抗性淀粉：不能被小肠所吸收。
二、膳食纤维的生理功能
1.促进结肠功能，预防结肠癌
1960年，南非学者Oettle首次发现了膳食纤维与人类癌症的联系，此后又进行了大量研究和试验，结果认为高纤维、低脂肪膳食可降低结肠癌的发生率。结肠癌可能是由于某种刺激物或毒物如亚硝胺及酚、氨等作用而引起的。这些有毒物在结肠内停留过长，就会对肠壁发生毒害作用。研究表明，由于膳食纤维吸水性强，相对增加了粪便的体积和重量，稀释了肠内致癌物浓度，从而起到防癌的作用；其次，膳食纤维加速肠内容物的排空，减少了肠内微生物的产生或转变致癌物的机会，缩短了致癌物与肠壁接触的作用时间，因此可以降低结肠癌的发生率。
2.对糖尿病的作用
糖尿病是一种由遗传因素决定的全身慢性代谢性疾病，由于体内胰岛素相对或绝对不足，引起碳水化合物、脂肪和蛋白质代谢紊乱，其特点是高血糖及糖尿。研究表明，食物纤维具有降低血糖的功效，其中水溶性纤维作用较大，如豆胶、果胶、魔芋多糖等。果胶能够降低血糖的作用机制为果胶吸收水分，在肠道内形成凝胶过滤系统，改变营养素包括单糖和二糖的消化吸收；果胶能减少胃肠道激素“胃抑多肽”的分泌，使葡萄糖吸收率降低。因此，多吃富含果胶的水果有益于糖尿病人身体的健康。
3.防止冠心病
通过日常膳食调整可以控制由于血胆固醇水平升高引起的冠心病，尤其是水溶性膳食纤维效果更显著。这是因为，一方面膳食纤维具有吸附胆固醇的作用，使胆固醇不易透过肠黏膜吸收；另一方面，膳食纤维可部分阻断胆汁酸与胆固醇的肠肝循环，加速胆盐、胆酸等从粪便排泄，从而降低血中胆酸与胆固醇水平，起到防治冠心病的作用。
4.解毒作用
膳食纤维解毒的作用机制为：①促进胃肠蠕动，并在结肠中起着较强的渗透作用，从而稀释了胃肠内容物中药物、食品添加剂及有害化学物质的浓度；②缩短肠内容物通过肠道的时间，降低结肠内压力，缩短肠内物质与肠壁的接触时间；③将有毒物质包裹起来；④与金属阳离子的结合，对抗化学药物及食品添加剂的有害作用。通过这些机制直接或间接地延缓、减少外来有害物质的吸收，起到降低毒性的作用。
5.减肥作用
膳食纤维进入胃肠后，由于其能够吸收水分使体积膨胀，增加饱腹感，减少进食量，从而达到减肥的目的。
对总膳食纤维的摄入量各国规定有所不同，如世界粮农组织建议正常人群为27g/d；德国营养学会建议至少为30g/d，而且不溶性膳食纤维与可溶性之比为2：1；英国营养学家建议为25～30g/d；美国FDA推荐量为20～35g/d；2000年我国营养学会提出，成年人适宜摄入量约为30g/d，针对特殊人群，如富贵病人在此基础上应增加10～15g/d，青少年和儿童应少一些，其摄入量推荐为5～10g/d（2～20岁）。