番茄红素(lycopene)的分子式为C40H56，是由11个共轭及两个非共轭碳-碳双键组成的高度不饱和脂溶性直链型碳氢化合物。天然存在于植物中的番茄红素主要以全反式形式存在，只有小部分为顺式构型，以5-顺、9-顺、13-顺和15-顺构型为主。
　　番茄红素由于没有β-芷香酮环结构，因而缺乏维生素 A源活性。但因其具有比其它类胡萝卜素多13个不饱和双键开链式的分子结构，所以番茄红素具有强有力的消除自由基的能力，是抗氧化能力最强的类胡萝卜素。而且它具有细胞间信息感应和细胞生长调控等生化作用以及预防癌症、心血管病等疾病发生的生理功能作用。
　　番茄红素存在于水果和蔬菜中，主要分布于红色果实中，如番茄、西瓜、番木瓜、红葡萄、杏等。在番茄中的含量随品种和成熟度的不同而不同，大体上含量为3.1-7.7mg/100g，成熟度愈高，番茄红素含量也越多。
　　人类自身不能合成番茄红素，需通过膳食等补充，番茄红素吸收后可广泛分布于人体的多种器官与组织，其中血液、前列腺、肾上腺、肝脏、睾丸中含量较多。
　　番茄红素具有多效保健功能，延缓衰老，增强机体免疫力，预防癌症，改善动脉粥样硬化以及美容，抗紫外线辐射等多个方面。因此，番茄红素逐渐成为国际市场上保健食品研究的新热点，在使用途径上，现在主要以食用色素为主，作为食品添加剂。番茄红素是一种功能性天然色素，兼有天然色素和营养强化剂的作用，完全符合绿色添加剂的标准，在食品工业应用前景广阔。
　　现在，番茄红素已经被联合国粮农组织、世界卫生组织和联合国食品添加剂委员会认定为A 类营养素，并被50 多个国家和地区作为营养和着色用食品添加剂，广泛用于保健食品、医药和化妆品。国际市场上的番茄红素类产品达 100 多种，有番茄红素油、番茄红素胶囊、番茄红素片和番茄红素标准物质等。
　　目前以番茄红素为原料已经研制出了140 多种药物，如美国、日本已生产出以番茄红素为主要成分的具有降低血压，治疗高胆固醇，高血脂，降低癌细胞的活性等的药品。