แคโรทีนอยด์อยู่ในกลุ่มเทอร์พีโนนอยด์ของสารประกอบอินทรีย์ พวกมันเป็นไฟโตเคมีคอลที่เกิดขึ้นเฉพาะในพืชและถูกแบ่งออกเป็นสองประเภท: แคโรทีนที่ปราศจากออกซิเจนและแซนโทฟิลที่บรรจุออกซิเจน Terpenoids สามารถได้มาอย่างน้อยในทางทฤษฎีโดยการเชื่อมโยงเข้าด้วยกันหรือ "พอลิเมอร์" โมเลกุลของไอโซพรี, CH 2 = C (CH 3 ) CH = CH 2 โครงกระดูก Tetraterpenoid ประกอบด้วยหน่วยเทอร์พีน 10 คาร์บอนสี่ตัวสำหรับอะตอมคาร์บอนทั้งหมด 40 ตัว การจำกัดความหมายของสหภาพเคมีบริสุทธิ์และประยุกต์นานาชาติหมายถึงโครงสร้างของแคโรทีนอยด์เป็น tetraterpenoids อย่างเป็นทางการที่ได้มาจากไลโคปีนผู้ปกครองที่เป็นวงจร
ในโครงสร้างของแคโรทีนอยด์นั้นมีโครงกระดูกคาร์บอน 40 อันในทางทฤษฎีสามารถทำได้โดยการเชื่อมโยงหน่วยไอโซพรีนและประกอบด้วยคาร์บอนไฮโดรเจนและออกซิเจนเท่านั้น โครงสร้างของแคโรทีนอยด์ยังมีส่วนประกอบที่เรียกว่า chromophore ซึ่งมีหน้าที่ในการสร้างสีของโมเลกุล สารประกอบอินทรีย์เหล่านี้มีความสำคัญทางชีวภาพและมีคุณค่าทางโภชนาการและมีความสัมพันธ์อย่างแยกไม่ออกกับกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงอย่างยั่งยืน
การเกิดพอลิเมอร์เป็นไปได้เนื่องจากไอโซพรีนมีพันธะสองเท่า โมเลกุลไอโซพรีแต่ละโมเลกุลมีอะตอมของคาร์บอนห้าอะตอมดังนั้นการรวมสองโมเลกุลเข้าด้วยกันจึงทำให้เกิดคาร์บอนในสายโซ่ 10 อะตอม การเจริญเติบโตสามารถดำเนินต่อไปเกินความยาวนี้ได้เนื่องจากพันธะคู่ที่สองสำหรับโมเลกุลของผู้เข้าร่วมแต่ละคนยังคงไม่ได้ใช้ มีโครงสร้างของเทอร์คินอยด์หลายรูปแบบที่สามารถสร้างขึ้นได้เนื่องจากโมเลกุลไอโซพรีไม่ได้สมมาตร การเข้าร่วมสามารถเกิดขึ้นแบบหัวต่อหัว, แบบหัวต่อหางหรือแบบหางไปหาง ยิ่งโซ่ยาวมากเท่าไหร่จำนวนการผสมก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น
แคโรทีนอยด์เป็นอาหารที่มีประโยชน์ทางโภชนาการที่พบในผักและผลไม้ ในบรรดาสารอาหาร ได้แก่ ลูทีนซีแซนทีนและไลโคปีน แคโรทีนอยด์ส่วนใหญ่มีคุณสมบัติต้านอนุมูลอิสระ บางอย่างรวมถึงอัลฟาและเบต้าแคโรทีนและเบต้าคริปโตแซนทินสามารถแปลงสภาพร่างกายให้เป็นเรตินอลที่มีโครงสร้างคล้ายวิตามินเอสีสดใสของผักโดยเฉพาะสีเหลืองของข้าวโพดส้มแครอทและสีแดงของมะเขือเทศ มีอยู่เพราะแคโรทีนอยด์
ส่วนของโมเลกุลที่ผลิตสีที่พบในโครงสร้างของแคโรทีนอยด์คือ chromophore ซึ่งหมายถึง "การแบกสี" ส่วนใหญ่จะถูกกำหนดโดยการรวบรวมอย่างต่อเนื่องของการสลับพันธะคู่ที่พบในโมเลกุล การสะสมอิเล็กตรอน pi นี้จะดูดซับพลังงานที่เกิดขึ้นพร้อมกับส่วนหนึ่งของสเปกตรัมที่มองเห็นได้ สิ่งที่เหลืออยู่จากสีที่ไม่มีการดูดซับจะเป็นตัวกำหนดสีของผลไม้หรือผัก ดังนั้นผักสีเหลืองดูดซับแสงโดยเฉพาะอย่างยิ่งในส่วนสีฟ้าของสเปกตรัม
แคโรทีนอยด์พบได้ในคลอโรพลาสต์ของพืชและโครโมโซม พวกเขาทำหน้าที่สองฟังก์ชั่นที่เฉพาะเจาะจง สารประกอบทั้งสองดูดซับแสงที่สามารถใช้ในกระบวนการสังเคราะห์แสงผ่านการถ่ายโอนพลังงานและทำหน้าที่ป้องกันโมเลกุลคลอโรฟิลล์ที่ละเอียดอ่อนจากการสัมผัสกับแสงอัลตราไวโอเลตที่สร้างความเสียหาย ในฤดูใบไม้ร่วงในบางส่วนของโลกเมื่อปริมาณคลอโรฟิลลดลงแคโรทีนอยด์มักจะเปิดเผยตัวเองด้วยสีสันที่สวยงามของพืชหลายชนิดที่เปลี่ยนแปลงตามฤดูกาล ผลิตภัณฑ์จากการสลายตัวของสารแคโรทีนอยด์หลายชนิดให้กลิ่นที่น่าพึงพอใจ สารประกอบเหล่านี้บางชนิดใช้ในอุตสาหกรรมแก่นแท้น้ำหอมและเครื่องปรุง
