Ortomolekularna psihiatrija je alternativna medicina, v kateri zdravniki po oceni individualne biokemične sestave bolnikov z duševnimi motnjami poskušajo preprečiti ali zdraviti motnje z uporabo prehranskih sprememb in dodatkov. Čeprav zagovorniki tega zdravljenja datirajo iz dvajsetih let prejšnjega stoletja, so se najzgodnejše dokumentirane uporabe ortomolekularne psihiatrije zgodile v petdesetih letih prejšnjega stoletja pod vodstvom Abrama Hofferja in Humphreyja Osmonda. Večina izvajalcev ortomolekularne psihiatrije poskuša postopno opustiti uporabo običajnih antipsihotičnih zdravil pri zdravljenju duševnih motenj na podlagi njihovega prepričanja, da so prisotne naravne snovi, ki lahko zagotovijo enake terapevtske koristi kot katero koli od tradicionalnih zdravil za psihozo. Ortomolekularji trdijo, da se številna psihiatrična stanja, vključno s shizofrenijo, bipolarno motnjo, motnjo pomanjkanja pozornosti in hiperaktivnostjo (ADHD) in depresijo, pojavijo zaradi biokemičnih neravnovesij v telesu, od katerih so tri pirolurija, histadelija in histapenija. Leta 1920 je delovna skupina Ameriškega psihiatričnega združenja (APA) pregledala kumulativne znanstvene dokaze za ortomolekularno psihiatrijo in ugotovila, da sistem zdravljenja ni verodostojen.
Čeprav obstaja malo ali sploh nobenih bistvenih medicinskih dokazov, ki bi podpirali njihova prepričanja, zagovorniki ortomolekularne psihiatrije navajajo, da obstaja veliko psihotičnih stanj zaradi nizkega krvnega sladkorja, nizkega delovanja ščitnice, alergij na hrano in zastrupitve s težkimi kovinami. Carl Pfeiffer, homeopat, ki je verjel v ortomolekularno medicino, je depresijo pripisal visokim koncentracijam bazofilcev in histaminov v krvi, celic in kemikalij, ki so pogosto vključene v alergijske reakcije. Predlagal je zdravljenje tega stanja, ki ga je imenoval histadelia, z dodatki metionina in vitamina B6. Čeprav je veliko bolnikov prejelo to zdravljenje v njegovem centru za zdravljenje Pfeiffer, ni razkril nobenega od rezultatov v strokovnih revijah.
Poleg histadelije naj bi Carl Pfeiffer zdravil še eno stanje, ki ga je imenoval pirolurija, pri katerem nepravilna tvorba molekule krvi, ki prenaša kisik, hemoglobina, povzroči visoko raven kemikalij v krvi in urinu, imenovanih pirol. Pfeiffer in drugi ortomolekularji so trdili, da pirolurija povzroča stanja, kot so avtizem, shizofrenija, Downov sindrom in epilepsija. Nadaljnje raziskave niso odkrile vzročne povezave med pirolami in kakršnim koli duševnim stanjem. Poleg tega pregledi urina in krvi bolnikov z duševnimi boleznimi niso prinesli pričakovanega povišanja pirolov pri bolnikih s shizofrenijo.
Čeprav glavni psihiatri diskreditirajo ortomolekularno psihiatrijo, je uporaba prehranskih dopolnil in prehranskih sprememb nekaterim bolnikom prinesla ogromne koristi. Dr. Linus Pauling je prejel Nobelovo nagrado za medicino za svoje revolucionarno delo z vitaminom C pri zdravljenju prehlada. Leta 1999 so klinična preskušanja podprla uporabo omega-3 maščobnih kislin pri zdravljenju bipolarne motnje. Mnogi bolniki z rakom jemljejo megavitamine za pomoč pri boju proti tumorskim celicam. Prehranska dopolnila so lahko koristna v primerih neustreznega vnosa ali napačne asimilacije hranilnih snovi iz prehrane, vendar se večina medicinskih strokovnjakov strinja, da uživanje hranljive hrane najbolje doseže cilj ohranjanja ustreznega ravnovesja esencialnih vitaminov, mineralov in drugih hranilnih snovi.