番茄红素是植物性食物中存在的一种类胡萝卜素，也是一种红色素。深红色针状结晶，溶于氯仿、苯及油脂中而不溶于水。对光和氧不稳定，遇铁变成褐色。分子式C₄₀H₅₆，相对分子质量536.85。分子结构上有11个共轭双键和2个非共轭双键，组成为一种直链型碳氢化合物。没有维生素A的生理活性，但具有很强的抗氧化功能。成熟的红色植物果实中含量较高，尤以番茄、胡萝卜、西瓜、木瓜及番石榴等中更为丰富。在食品加工中可用作色素，也常用作抗氧化保健食品的原料。
番茄红素广泛存在于番茄、番茄制品及西瓜、葡萄柚等水果中，是成熟番茄中的主要色素，也是常见的类胡萝卜素之一。番茄红素降低前列腺癌等多种肿瘤和心血管疾病等发生的风险，以及番茄红素的提取和测定方法等。目前，番茄红素不仅已广泛用作天然色素，而且也已越来越多地应用于功能食品、药品和化妆品中。