类胡萝卜素（英语：carotenoid）是一类有机色素，被发现存在于植物的叶绿体或者有色体、一些行光合作用的藻类，某些类型的细菌和真菌含有类胡萝卜素。胡萝卜素属于四萜烯有机分子色素。动物不能制造类胡萝卜素（虽然已知一种蚜虫获得了合成胡萝卜素——红酵母烯(torulene)的能力，因为该蚜虫体内具有产生“红酵母烯去饱和酶”的基因，源自真菌的基因水平转移）。动物从其摄食中获得类胡萝卜素，在动物新陈代谢时有不同途径。

目前已知的类胡萝卜素超过600种，可分为两大类，也就是分子中含氧原子的叶黄素类，和不含氧原子只含碳氢的胡萝卜素类。类胡萝卜素一般吸收蓝光。在植物与藻类中有两大关键作用: 吸收光能用于光合作用；保护叶绿素不受光氧化损害. 对于人体，4种类胡萝卜素，β-胡萝卜素、α-胡萝卜素、γ-胡萝卜素、β-隐黄质(Cryptoxanthin)，具有维生素A活性(即它们可以转化为视黄醛)。这4种以及其它类胡萝卜素也可用作抗氧化。在眼睛中, 特定的类胡萝卜素(叶黄素与玉米黄质)显然是直接吸收有害的蓝色与近紫外光线，保护黄斑，眼睛具有最清晰视力的部分。

Carotenoids, also called tetraterpenoids, are organic pigments that are found in the chloroplasts and chromoplasts of plants and some other photosynthetic organisms, including some bacteria and some fungi. Carotenoids can be produced from fats and other basic organic metabolic building blocks by all these organisms. The only animals known to produce carotenoids are aphids and spider mites, which acquired the ability and genes from fungi. Carotenoids from the diet are stored in the fatty tissues of animals, and exclusively carnivorous animals obtain the compounds from animal fat.