Unha betaína (BEET-uh-een, bē'tə-ēn', -ĭn) en química é calquera composto químico neutro cun grupo funcional catiónico cargado positivamente, como un catión amonio ou fosfonio cuaternario (xeralmente: ións onio) que non ten átomo de hidróxeno e cun grupo funcional cargado negativamente como un grupo carboxilato que pode non estar adxacente ao sitio catiónico. Así, unha betaína pode ser un tipo específico de zwitterion. Históricamente, o termo reservouse só para a trimetilglicina. Úsase tamén como medicamento. Nos sistemas biolóxicos, moitas betaínas de orixe natural serven como osmólitos orgánicos, substancias sintetizadas ou captadas do medio polas células para a protección contra o estrés osmótico, a seca, a salinidade elevada ou a alta temperatura. A acumulación intracelular de betaínas, que non perturba a función enzimática, a estrutura das proteínas e a integridade da membrana, permite a retención de auga nas células, protexendo así dos efectos da deshidratación. Tamén é un doador de metilo de importancia cada vez máis recoñecida na bioloxía. A betaína é un alcaloide cunha forte higroscopicidade, polo que adoita ser tratada con axente antiaglomerante no proceso de produción. A súa estrutura molecular e o seu efecto de aplicación non son significativamente diferentes do da betaína natural, e pertence á substancia natural equivalente á síntese química. A betaína é un doador de metilo altamente eficaz que pode substituír a metionina e a colina. Substitúe a metionina para mellorar o rendemento da produción e reducir o custo da alimentación.
