番茄紅素（lycopene）是成熟番茄的主要色素，是一種不含氧的類胡蘿卜素，番茄紅素清除自由基的功效遠勝于其他類胡蘿卜素和維生素E，其淬滅單線態氧速率常數是維生素E的100倍。它可以有效的防治因衰老，免疫力下降引起的各種疾病.由于番茄紅素分子中有11個共軛雙鍵及2個非共軛雙鍵，使得番茄紅素的穩定性比較差，在一定條件下可發生順反異構化和氧化降解。番茄紅素對氧化反應比較敏感，其溶液經日光照射12小時后，其中的番茄紅素基本上損失殆盡。但是上海惠誠提供瑞士進口Carotenature的番茄紅素，質量穩定，可放置3年之久，純度高達99%。

  番茄紅素是一種低膽甾醇劑，它可抑制巨噬細胞3-羥基-3-甲基戊二酸單酰輔酶A，而它是一種膽固醇生物合成的限速酶。實驗發現，在培養巨噬細胞的介質中加入番茄紅素后，其膽固醇合成降低，同時番茄紅素還增大巨噬細胞低密度脂蛋白（LDL）受體活性。實驗還表明，人體3個月內每天補充60mg番茄紅素，可減少14%的胞質LDL膽固醇濃度。番茄紅素還具有預防和抑制腫瘤作用，一方面是因為它的抗氧化作用；另一方面是番茄紅素能夠阻斷組織細胞在外界誘變劑的作用下發生基因突變過程，這是腫瘤生成的重要機制之一。實驗發現，番茄紅素可影響乳腺、肺和子宮癌細胞周期的S階段；番茄紅素通過抑制細胞周期中Gl到S的轉化階段來影響細胞的生長；番茄紅素通過可抑制LDL膽固醇的氧化和煎烤肉、魚的褐色反應中產生的雜環胺類的形成，從而有效地抑制致癌物的產生及誘發腫瘤。研究表明，番茄紅素對消化道癌、宮頸癌、乳腺癌、皮膚癌、膀胱癌等均有一定的抑制作用。番茄紅素是類胡蘿卜素的一種，由于最早從番茄中分離制得，故稱“番茄紅素"。番茄紅素的抗氧化能力是胡蘿卜素的3.2倍，是維生素E的100倍，人體無法制造番茄紅素，需從膳食中攝取，吃一個生番茄，只能吸收0.05毫克的番茄紅素。

      番茄紅素是類胡蘿卜素的一種，人體自身不能合成類胡蘿卜素，必須通過外界攝入；但類胡蘿卜素在許多植物中含量較低，并且很難用化學方法合成，主要是通過生物合成方式完成。生物合成途徑類胡蘿卜素生物合成可經由不同的途徑，在真菌和植物細胞胞液/內質網上，由乙酰CoA經羥甲基戊二酰-CoA途徑合成的，以下是番茄紅素的合成路徑：