Karotenoidler tıpkı klorofiller gibi bitkilerdeki bir pigment grubudur. Fotosenteze yardımcı olan pigmentlerdir ve absorbe ettikleri enerjiyi klorofillere aktarırlar. Karotenoidler bitkilere açık sarı- kırmızı arası renkleri verebilirler. Bu farklılığın sebebi bitkinin bulunduğu iklim koşullarına, toprağına ve havanın nem oranına göre içeriğindeki karotenoid oranı da değiştiğindendir. Aynı zamanda bitkilerin hasat zamanları ve saklanma koşulları ile de renkte değişmeler meydana gelir. Karotenoidler bitkilerin renklerini etkiledikleri gibi hayvansal ürünlere de renk verebilirler (hayvan yemlerine katıldığında). Yumurta sarısı, tereyağı ve hayvansal sütlerde bulunabilirler.
Bu pigment grubunun hayvanlardaki en önemli fonksiyonlarından ilki provitamin A etkisine sahip olmalarıdır. Yani içeriğinde bulundukları besinler A vitamini ön maddesi özelliğini taşır. Ancak her karotenoid provitamin A etkisi göstermez. Yapılan araştırmalar sonucu özellikle beta-karoten'in provitamin A etkisinin en yüksek olduğuna ulaşılmıştır. A vitamini eksiliğinde enfeksiyonlara karşı direncin düşmesi ve gelişimde gerilik gözlemlenmiştir. Aynı zamanda bu eksikliğin yüksek olduğu dönemlerde bir veya her iki gözde kalıcı görme kaybı ile de karşılaşılmaktadır. Havucun gözlere iyi geldiği anlayışı da havucun içerdiği beta- karoten ile A vitamini sentezinde görev almasından gelmektedir.
Hayvanlardaki ikinci en önemli özellikleri ise içerdikleri çift bağlar sayesinde antioksidan etki göstermeleridir. Bu etki hayvanların vücudunda oksijenli solunum gibi yaşamsal metabolik olaylar sonucu radikaller (eşleşmemiş elektronu olan molekül, atom veya iyonlar) oluşabilir. Vücutta oluşan bu radikaller RNA ve DNA üzerinde etkilidir ve kansere sebep olabilirler. Antioksidan özellik bu aşamada devreye girer, radikaller çift bağ içeren karotenoidlere bağlanır ve serbest halden bağlı duruma geçerler. Antioksidan olan bu etki sayesinde uzmanlar son zamanlarda bu pigmentlerin tümörler üzerinde etkili olabileceğini keşfetmişlerdir. Yani karotenoidler aynı zamanda kanseri önleyici veya geciktirici özellik gösterirler.
Karotenoidlerin kullanım alanları geniştir. Örneğin tıp alanında A vitamini eksikliğini önlemekte veya tedavi etmekte kullanılır. Aynı zamanda gıda sektöründe renklendirmek için doğal gıda boyası olarak kullanılabilirler. Son olarak karotenoid içeren bitkiler sarı- kırmızı arası renklerde olmayabilir, örneğin brokoli ve ıspanak yüksek oranda karoten içermelerine rağmen yeşil renklidirler. Bunun sebebi klorofil pigmentinin karotenoid pigmentini baskılamasıdır.