β-胡蘿蔔素是類胡蘿蔔素之一，也是胡蘿蔔素的一種異構體，廣泛存在於動物與植物的葉、花、根中。它屬於多烯烴類，所有雙鍵都參與共軛，其名稱中的β-標記即由環中雙鍵的共軛位置而得來。

純品為深紅色或暗紅色、有光澤的斜方六面體或結晶狀粉末。幾乎不溶於水、無機酸、無機鹼、甘油、丙二醇，微溶於甲醇、乙醇、環己烷，溶於石油醚、乙醚、油類，易溶於二硫化碳、丙酮、苯、氯仿。稀溶液呈黃色。對光、熱不穩定。易被空氣氧化為無生理活性的物質。封存於安瓿中，避光貯存於−20℃處。在植物中基本上總是與葉綠素共同存在。

1831年首先由Wackenroder分離出來。1907年時Willstätter和Mieg算出了β-胡蘿蔔素的實驗式為 C40H56，1919年Steenbock提出β-胡蘿蔔素與維生素A之間可能存在聯繫，提出維生素原這個概念。1930～1931年化學家保羅·卡勒首先推斷出β-胡蘿蔔素的分子結構。這是第一個被推斷出結構的維生素或維生素原分子，因此Karrer後來獲得了1937年的諾貝爾獎。

1950年卡勒和Eugster，Inhoffen等人，和Milas等完成了它的首次全合成。1954年羅氏公司開始了β-胡蘿蔔素的工業生產。80年代早期，提出它可能有預防癌症的作用，從而進一步研究，發現了它有抗氧化劑的功效。

用作營養增補劑和食品色素。在體內是維生素A的合成前體，在肝、大腸中酶催化下分解成兩分子維生素A，故也稱維生素A原、前維生素A。由於人體選擇性地把β-胡蘿蔔素的分子一分為二轉化為維生素A，因此β-胡蘿蔔素攝入過量並不會造成維生素A過多症。

β-胡蘿蔔素攝食過度會造成胡蘿蔔素沉著症（carotenodermia）。它對人體無害，但會表現為皮膚的橙色色素沉著。

2008年的研究發現，長期的β-胡蘿蔔素攝食過度會增加吸菸者得肺癌的機率。