儘管採用純素飲食的原因多種多樣，但健康原因正吸引著許多科學研究。素食主義者往往更瘦、膽固醇更低、血壓更低，並且有證據表明，還有其他健康益處，比如可以延長預期壽命。
一、代謝方面的益處
素食主義者可以從增加的蔬菜消費中受益，但是由於避免了肉類和奶製品的使用，素食者可能需要補充必需的營養素。素食飲食通常富含纖維、鎂、葉酸、植物化學物質以及維生素C和E，另一方面，它們的卡路里、飽和脂肪、膽固醇、ω3脂肪酸、鈣、鋅和維生素B-12和D含量較低。
短期和中期研究發現，純素食可以改善健康，調整肥胖和2型糖尿病患者的能量代謝，一些人認為這是由於純素食飲食引起的腸道微生物組的有利變化，還有證據表明，素食主義者會攝入更多的保護性營養素和植物化學物質。
二、心血管益處
水果和蔬菜、堅果、植物油和全穀類中的高飲食通常會降低心血管疾病的發生率，這些型別的飲食習慣上包括地中海和亞洲飲食，但是最近，人們推測純素食具有類似的作用。
素食飲食（包括乳製品）可降低心血管疾病的風險。這似乎主要是由於水果和蔬菜的攝入量增加，水果和蔬菜中含有寶貴的營養素，包括纖維和抗氧化劑維生素，並且與心血管疾病的風險降低相關。
儘管通常認為素食飲食中的脂肪含量較低，但素食主義者在心血管疾病中攝取與脂肪有關的實際好處尚有爭議。通常，植物油由於其單不飽和脂肪，維生素E和α-亞麻酸的含量而被認為比動物脂肪更有益。
三、降低癌症患病率的益處
大量證據表明，素食者和素食者患各種癌症的風險較低，這直接歸因於營養素的攝入和次要作用。例如，肥胖是癌症風險的重要因素，並且由於素食主義者的BMI較低，他們也享有較低的癌症風險。
水果和蔬菜被認為可以降低患上肺癌、口腔癌、食道癌和胃癌的風險，而且它們往往被素食者大量食用。植物性化學物質在蔬菜中含量很高，在純素食中的含量較高，具有抗氧化作用並破壞有害細胞以阻止癌症的發展。
儘管純素食飲食中包含已知可以降低患癌症風險的營養素，但純素食飲食也可能對癌症風險產生不利影響。例如，低維生素D與增加的癌症風險有關，在素食飲食中通常也低，需要額外攝入。這可以解釋為什麼純素食者和非純素食者在癌症發展上沒有更明顯的差異。素食主義者可能會因缺乏而增加風險，但由於增加抗氧化劑的攝入量或降低體重而降低了風險。
四、認知方面的益處
素食飲食如何影響個人的研究較少的領域之一是神經生物學和認知功能。專注於此的研究發現，當患有偏頭痛，多發性硬化症，纖維肌痛和類風溼性關節炎的患者食用純素食時，這些症狀會得到輕度或中度改善。
有關特定營養素的研究表明，有些跡象表明素食可以有益於認知和心理健康。在素食主義者中攝取較高的植物化學物質與對心理健康的有益影響有關。相反，素食主義者常見的維生素B-12攝入量較低，會對神經系統和認知健康（例如中風，帕金森氏病和阿爾茨海默氏病）產生不利影響，需要合理補充。
