胡萝卜素是指几种相关的不饱和烃，分子式为C40H56，由植物合成。胡萝卜素是一种橙色光合色素，是维生素A的主要来源，主要有A、β、γ三种形式，其中β-胡萝卜素最为重要。食物来源主要是深色蔬菜和水果。胡萝卜素是最常见的维生素A补充剂之一。维生素A对人类视觉发育至关重要。如果身体缺乏维生素A，视力就会出现问题，甚至出现夜盲症。
类胡萝卜素是040三萜类化合物及其衍生物的总称，作为抗氧化剂已被广泛研究。它是由八个类异戊二烯单元组成的黄色、橙红色或红色色素。类胡萝卜素可分为四个亚群:胡萝卜素，如α-、β-、γ-胡萝卜素和番茄红素；胡萝卜醇，如叶黄素、玉石、虾青素；胡萝卜醇的酯，如β-Apu-胡萝卜素酯；胡萝卜酸，如番茄红素和胭脂虫红。所有的类胡萝卜素都可以通过氧化、氢化、脱氢、环化和碳架重排从番茄红素中获得。当鸟类食用含有这些化合物的食物时，它们往往会丰富蛋黄，因此蛋黄色素主要是类胡萝卜素。
类胡萝卜素也可以分为两类:胡萝卜素和叶黄素。其中叶黄素是氧化的胡萝卜素，其分子中含有一个或多个氧原子形成羟基、羰基、甲氧基或环氧化物。几种常见的类胡萝卜素分子结构式包括番茄红素、玉米黄质、全反式胡萝卜素、叶黄素、α-类胡萝卜素、紫黄质和角黄素。人们的饮食中含有50~60种类胡萝卜素化合物。在人血浆中还发现了超过22种类胡萝卜素和超过8种代谢物。其中，主要的类胡萝卜素化合物包括β-胡萝卜素、α-胡萝卜素、番茄红素、叶黄素、玉米黄质和隐黄素。不同类胡萝卜素化合物之间存在一定的协同效应。利用类胡萝卜素之间的增殖效应开发新的类胡萝卜素保健或功能食品将是类胡萝卜素的一个重要发展方向。
