O lipopolissacarídeo (LPS) pode desempenhar um papel importante no desenvolvimento de doenças crônicas, tais como obesidade e diabetes. Essa endotoxina é capaz de se ligar ao Toll-like receptor (TLR-4) presente na membrana plasmática de diferentes tipos celulares, que por sua vez desencadeia diversas vias de sinalização. Essas vias quando ativadas podem acarretar inflamação, induzindo resistência insulínica por meio de distintos mecanismos. A dieta pode desempenhar um papel importante no desenvolvimento da endotoxemia. Entre os fatores dietéticos, a ingestão excessiva de lipídio tem se destacado. Outros compostos, tais como probióticos, prebióticos, flavonoides e frutose também podem influenciar o LPS circulante. Assim, o objetivo desta revisão é integrar o novo conhecimento referente às interações entre nutrientes e endotoxemia metabólica.