Βήτα-καροτένιο και καροτενοειδή βρίσκονται ευρέως στη φύση με ποικίλες λειτουργίες.
Τα καροτενοειδή δεν είναι μόνο λιποδιαλυτές ουσίες με ιδιαίτερη θρεπτική αξία που έχουν την ικανότητα να μετατρέπονται σε βασικές βιταμίνες, αλλά και μια πολύ σημαντική κατηγορία χρωστικών ουσιών που παρέχουν φυσικό χρώμα σε ζώα και φυτά. Ταυτόχρονα, τα καροτενοειδή είναι επίσης ένα σημαντικό αντιοξειδωτικό, τα οποία χρησιμοποιούνται ευρέως στην ιατρική, την υγειονομική περίθαλψη, τα τρόφιμα, την ενίσχυση της διατροφής των ζωοτροφών και τον χρωματισμού και άλλες πτυχές.
Τα σημερινά βιομηχανοποιημένα καροτενοειδή περιλαμβάνουν κυρίως βήτα-καροτένιο, κανθαξανθίνη, λυκοπένιο, ασταξανθίνη, ζεαξανθίνη, λουτεΐνη κ.λπ. Σε αυτή την εφαρμογή, η βήτα-καροτίνη, η κανθαξανθίνη και η ασταξανθίνη είναι οι πιο ευρέως χρησιμοποιούμενες και έχουν την υψηλότερη προστιθέμενη αξία.
Η βήτα-καροτίνη (C40H56) είναι μια πορτοκαλί-κίτρινη λιποδιαλυτή ένωση, είναι η πιό κοινή και σταθερή φυσική χρωστική ουσία στη φύση, και ανήκει σε ένα από τα καροτενοειδή. Τα καρότα περιέχουν μεγάλη ποσότητα βήτα-καροτίνης, η οποία μπορεί να μετατραπεί σε βιταμίνη Α μετά την κατάποση από τα ανθρώπινα πεπτικά όργανα. Είναι επί του παρόντος το ασφαλέστερο προϊόν για τη συμπλήρωση της βιταμίνης Α (απλά συμπληρώνοντας χημικά συντεθειμένη βιταμίνη Α θα προκαλέσει δηλητηρίαση σε περίσσεια). Διατηρεί την υγεία των ματιών και του δέρματος, βελτιώνει τη νυχτερινή τύφλωση, τραχύ δέρμα και βοηθά στην προστασία του σώματος από βλάβες των ελεύθερων ριζών. Η βήτα-καροτίνη είναι μια ισχυρή αντιοξειδωτική βιταμίνη. Η φυσιολογική του δραστηριότητα να σβήνει αντιδραστικά είδη οξυγόνου και να καθαρίζει τις ελεύθερες ρίζες είναι 15 φορές αυτή της βιταμίνης Ε. Μπορεί να προστατεύσει τους ιστούς του σώματος από το δηλητήριο των οξειδωτικών ελεύθερων ριζών.
Η βήτα-καροτίνη είναι αδιάλυτη στο νερό, ελαφρώς διαλυτή στο φυτικό έλαιο, έχει μέτρια διαλυτότητα στους αλειφατικούς και αρωματικούς υδρογονάνθρακες και είναι εύκολα διαλυτή στο διχλωρομεθάνιο, την ακετόνη κ.λπ. Οι χημικές ιδιότητες της βήτα-καροτίνης είναι ασταθείς και επιρρεπείς στη χλωρίωση και την αποσύνθεση όταν εκτίθενται στο φως και τη θέρμανση.
Η βήτα-καροτίνη περιλαμβάνει κυρίως συνθετικούς και φυσικούς τύπους και ο φυσικός τύπος χωρίζεται σε μέθοδο ζύμωσης και μέθοδο εκχύλισης φυτών. Περιορισμένη από τη χαμηλή περιεκτικότητα και καθαρότητα των πρώτων υλών, η απόδοση της φυσικής βήτα-καροτίνης είναι πολύ μικρή. Σε σύγκριση με τον φυσικό τύπο, το συνθετικό βήτα-καροτένιο έχει χαμηλότερη τιμή και η παραγωγή και το μέγεθος της αγοράς είναι σχετικά μεγάλα.