התזונה האופטימלית המומלצת על ידי רוב ארגוני הבריאות היא דלה בשומן, עשירה בסיבים, וכוללת צריכה קבועה של ירקות, פירות, לחמים מלאים, אורז ופסטה. ארגון הבריאות העולמי ממליץ לאכול לפחות ארבע מאות גרם של פירות וירקות מדי יום, כולל שלושים גרם של שעועית, אגוזים ודגנים. תזונה זו המבוססת על צמחים היא דלה באופן טבעי בשומן, כולסטרול וסודה, עשירה באשלגן, סיבים וויטמינים בעלי תכונות נוגדות חמצון (ויטמינים A, C ו-E) ופיטוכימיקלים. אנשים שעוקבים אחר דיאטה כזו נוטים פחות להפוך לקורבנות של מחלות כרוניות - סרטן ומחלות לב וכלי דם. מחקרים רבים מאשרים את העובדה שצריכה יומית של מזון טרי על בסיס צמחי מפחיתה את הסבירות לפתח שד, מעי גס וסוגים אחרים של ניאופלזמות ממאירות. הסיכון לסרטן מופחת בדרך כלל ב-50% או יותר אצל אנשים שאוכלים מנות רבות של פירות וירקות באופן קבוע (כל יום) בהשוואה לאנשים שאוכלים רק כמה מנות. צמחים שונים יכולים להגן על איברים וחלקים שונים בגוף. לדוגמה, השימוש בגזר ובצמחי עלים ירוקים מגן מפני סרטן הריאות, בעוד שברוקולי, כמו כרובית, מגן מפני סרטן המעי הגס. נצפתה שצריכה קבועה של כרוב מפחיתה את הסיכון לסרטן המעי הגס ב-60-70%, בעוד ששימוש קבוע בבצל ושום מפחית את הסיכון לסרטן הקיבה והמעי הגס ב-50-60%. צריכה קבועה של עגבניות ותותים מגינה מפני סרטן הערמונית. מדענים זיהו כשלושים וחמישה צמחים בעלי תכונות אנטי-סרטניות. צמחים עם ההשפעה המקסימלית מסוג זה כוללים ג'ינג'ר, שום, שורש ליקריץ, גזר, פולי סויה, סלרי, כוסברה, פרצלונים, שמיר, בצל, פטרוזיליה. צמחים נוספים בעלי פעילות אנטי-סרטנית הם פשתן, כרוב, פירות הדר, כורכום, עגבניות, פלפל מתוק, שיבולת שועל, אורז חום, חיטה, שעורה, נענע, מרווה, רוזמרין, טימין, בזיליקום, מלון, מלפפון, פירות יער שונים. מדענים מצאו במוצרים אלה מספר רב של פיטוכימיקלים בעלי השפעות אנטי-סרטניות. חומרים מועילים אלו מונעים הפרעות מטבוליות והורמונליות שונות. פלבנואידים רבים נמצאים בפירות, ירקות, אגוזים, דגנים ובעלי תכונות ביולוגיות המעודדות בריאות ומפחיתות את הסיכון למחלות. לפיכך, פלבנואידים פועלים כנוגדי חמצון, מונעים המרת כולסטרול לתחמוצות לא בטוחות של דו-חמצני, מונעים היווצרות קרישי דם ומונעים דלקת. אנשים שצורכים הרבה פלבנואידים נוטים פחות למות ממחלות לב (כ-60%) ושבץ מוחי (כ-70%) מאשר צרכנים עם כמות קטנה של פלבנואידים. אנשים סינים שאוכלים לעתים קרובות מזונות סויה נוטים פי שניים לחלות בסרטן קיבה, מעי גס, שד וריאות מאשר סינים שממעטים לאכול סויה או מוצרי סויה. פולי סויה מכילים רמות גבוהות למדי של מספר רכיבים בעלי השפעות אנטי-סרטניות בולטות, כולל חומרים בעלי תכולה גבוהה של איזופלבונים, כמו גניסטאין, שהוא חלק מחלבון סויה.
קמח המתקבל מזרעי פשתן נותן למוצרי מאפה טעם אגוזי, וגם מגביר את התכונות המועילות של המוצרים. הימצאות זרעי פשתן בתזונה יכולה להוריד את רמת הכולסטרול בגוף בשל תכולת חומצות השומן אומגה 3 בהם. לזרעי פשתן יש השפעה אנטי דלקתית ומחזקים את המערכת החיסונית. הם משמשים לטיפול בשחפת עור ודלקת פרקים. זרעי פשתן, כמו גם זרעי שומשום, הם מקורות מצוינים לליגנאנים, המומרים במעיים לחומרים בעלי השפעות אנטי-סרטניות. מטבוליטים דמויי אקסטראגן אלו מסוגלים להיקשר לקולטני אקסטראגן ולמנוע התפתחות של סרטן שד מגורה אקסטראגן, בדומה לפעולת גנשטיין בסויה. הפיטוכימיקלים הרבים נגד סרטן הקיימים בפירות ובירקות דומים לאלה המצויים בדגנים מלאים ובאגוזים. פיטוכימיקלים מרוכזים בסובין ובגרעין של הדגן, כך שההשפעות המיטיבות של הדגנים מתגברות כאשר אוכלים דגנים מלאים. אגוזים ודגנים מכילים כמות מספקת של טוקטריאנולים (ויטמינים מקבוצה E בעלי השפעה נוגדת חמצון חזקה), המונעים גדילה של גידולים וגורמים לירידה משמעותית ברמות הכולסטרול. מיץ ענבים אדום מכיל כמויות משמעותיות של פלבנואידים ופיגמנטים אנתוציאנין הפועלים כנוגדי חמצון. חומרים אלו אינם מאפשרים לכולסטרול להתחמצן, מורידים שומנים בדם ומונעים היווצרות קרישי דם ובכך מגנים על הלב. כמויות מתאימות של טרנס-רזברטרול ונוגדי חמצון אחרים נמצאות בענבים ובמיץ ענבים לא מותסס, הנחשבים למקורות בטוחים יותר מיין אדום. צריכה קבועה של צימוקים (לא פחות ממאה וחמישים גרם למשך חודשיים) מפחיתה את רמות הכולסטרול בדם, מנרמלת את תפקוד המעי ומפחיתה את הסיכון לסרטן המעי הגס. בנוסף לסיבים, צימוקים מכילים חומצה טרטרית פעילה מבחינה פיטוכימית.