대부분의 광합성 생물과 동물[1]에게서 볼 수 있는 색소로 주황색 또는 황색 계열의 색소군으로 구성되어 있다.

공기 속에서는 산화되기 쉬운 불안정한 물질이며 물에는 용해되지 않는다.

토마토나 당근에 다량 함유되어 있으며, 낙엽의 경우 같이 존재하던 엽록소만이 분해되어서 사라지고 가장 안정적인 카로티노이드만 남기 때문에 주황색을 띠고 있다.

40개의 탄소로 구성된 터페노이드이며, 이소프레노이드 경로로 생합성된다. 또한 지용성 탄화수소이기도 하며, 잡색체(Chromoplast) 또는 엽록체 막에서 발견된다. 잡색체의 경우 카로티노이드의 농도가 진해 결정체가 형성되기도 한다.

식물에서 정확히 하는 일이 뭔지는 밝혀진 바가 없다.[2] 과학자들은 이 색소가 광합성을 하는 엽록소를 돕는 역할이라고 추측하고 있다. 보통 누런 계열의 색을 띄는데, 개나리 같은 노란 색 꽃이 해당 색을 띄는 것은 카로티노이드 때문이다.

카로티노이드는 분자 내에 산소를 함유하지 않는 카로틴류(Carotine)와 산소를 함유하는 크산토필류(Xanthophyll)로 대별된다. 카로틴류는 β-카로틴, 감마카로틴, 라이코핀이 있으며, 크산토필류에는 루테인, 제아잔틴, 비올라잔틴 등이 있다.