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β-胡蘿卜素分子式為C40H56，分子量為536.87，其分子結構中具有許多共軛雙鍵，這些雙鍵即可吸收可見光中的某些光譜，使其呈現特殊顏色，同時又使其具有極強的淬滅活性氧自由基的能力，可減輕機體抗氧化損傷，從而發揮預防作用。β-胡蘿卜素分子實際上就是兩個尾部相連的視黃醇分子，通過中心裂解或偏心裂解，可轉變成兩個或一個維生素A。β一胡蘿卜素又分為全反式和順式異構體。全反式β-胡蘿卜素經過中心裂解，可以生成兩分子全反式視黃醇（維生素A），順式β-胡蘿卜素轉換為維生素A的產量則較低。

α-胡蘿卜素與β-胡蘿卜素分子結構相似，為同分異構體，差別在于一端的β-紫羅酮環中5’，6’雙鍵發生變化，而此β-紫羅酮環是維生素A活性所的結構。因此，α-胡蘿卜素轉變為維生素A的產量只有β-胡蘿卜素的一半。除維生素A活性外。α-胡蘿卜素的性質和與β-胡蘿卜素相似

β穩黃質，也被稱為β-隱黃素、β-胡蘿卜素-3-醇，是一種含氧的葉黃素類的類胡蘿卜素，其分子式為C40H56O，分子量為552.87。