Les caroténoïdes appartiennent à la classe des terpénoïdes de composés organiques, en particulier les tetraterpenoids. Ils sont composés phytochimiques, qui surviennent presque exclusivement dans les plantes, et sont divisés en deux catégories: sans oxygène carotènes et xanthophylles contenant de l'oxygène. Les terpénoïdes peuvent être dérivées, au moins théoriquement, en reliant ou "polymérisation" molécules d'isoprène, CH2 = C (CH3) CH = CH2. Squelettes Tetraterpenoid contient quatre unités terpéniques 10-carbone pour un total de 40 atomes de carbone. Resserrement de la définition, de l'Union internationale de chimie pure et appliquée se réfère à la structure des caroténoïdes que ces tetraterpenoids formellement dérivé du lycopène parent acyclique.
Dans la structure des caroténoïdes, il y a exactement 40 atomes de carbone du squelette, en théorie dérivable en reliant des unités d'isoprène et composée uniquement de carbone, d'hydrogène et éventuellement d'oxygène. La structure des caroténoïdes comprend également un composant appelé chromophore, qui est responsable de la couleur de la molécule. Ces composés organiques sont biologiquement et nutritionnellement importants et sont inextricablement associé au processus de maintien de la vie de la photosynthèse.
La polymérisation est possible parce que l'isoprène possède deux doubles liaisons. Chaque molécule d'isoprène a cinq atomes de carbone, de sorte combinant deux molécules de résultats dans une seule chaîne de 10 atomes de carbone. La croissance peut continuer au-delà de cette longueur, parce que la seconde liaison double pour chaque molécule participant reste inutilisée. Il y a une grande variété de structures terpénoïdes qui peuvent se former, parce que la molécule d'isoprène n'est pas symétrique. L'assemblage peut se faire en tête-à-tête, tête-à-queue ou queue-à-queue, le long de la chaîne, plus le nombre de combinaisons.
Les caroténoïdes sont parmi les aliments nutritionnellement bénéfiques présents dans les fruits et légumes. Parmi les éléments nutritifs sont la lutéine, la zéaxanthine et lycopène. La plupart des caroténoïdes possèdent des propriétés antioxydantes. Certains, dont l'alpha-et bêta-carotène et la bêta-cryptoxanthine, peuvent être convertis par le corps dans une structure similaire rétinol, la vitamine A. Les couleurs vives de légumes, en particulier le jaune de maïs, l'orange des carottes et des tomates rouges du , existe parce que des caroténoïdes.
La partie de la molécule qui produit des couleurs dans la structure de caroténoïdes est le chromophore, ce qui signifie "palier couleur." Il est en grande partie déterminé par la collecte ininterrompue d'une alternance de doubles liaisons trouvées dans la molécule. Cette collecte d'électrons pi absorbe l'énergie qui coïncide avec une partie du spectre visible. Ce qui reste par voie de couleurs non absorbés déterminer la couleur du fruit ou du légume. Ainsi, un légume jaune absorbe la lumière en particulier dans la partie bleue du spectre.
Les caroténoïdes se trouvent dans les chloroplastes des plantes et chromoplastes. Ils ont deux fonctions spécifiques. Les composés à la fois d'absorber la lumière qui peut être utilisée dans le processus de photosynthèse par transfert d'énergie et qui servent à protéger les molécules de chlorophylle délicats de l'exposition à la lumière ultraviolette nuisible. En automne dans certaines parties du monde, comme la quantité de chlorophylle diminue, les caroténoïdes se révèlent souvent dans les belles couleurs de nombreuses plantes qui changent avec les saisons. Les produits de décomposition de la plupart des caroténoïdes de répandre un parfum agréable, certains de ces composés sont utilisés dans les industries de l'essence, des parfums et arômes.