茄红素（Lycopene）又称作西红柿红素，分子式是 C₄₀H₅₆，广泛存在于西红柿、葡萄柚、红辣椒、西瓜、芭乐、木瓜、杏仁等红橙色蔬果及其制品中。不过西红柿是茄红素主要的来源，而且越是鲜红的西红柿，茄红素含量越高，也就是说绿色和黄色西红柿中的茄红素含量较少。台湾的西红柿制品，有西红柿汁、蔬果汁、西红柿酱、西红柿汤、西红柿糊、西红柿土司、西红柿饼干、意大利面酱及鱼罐头等，面店甚至也卖西红柿牛肉面。西红柿汁中多数是红西红柿汁，但目前已有黄金西红柿汁上市。

茄红素既是一种色素，也是一种类胡萝卜素（carotenoid）。类胡萝卜素是一群黄色到橙色的脂溶性色素，目前已知的类胡萝卜素共有六百多种，其中超过 50 种具有维生素Ａ的活性。虽然茄红素并没有维生素Ａ的活性，但却是所有类胡萝卜素中抗氧化能力最强的，它消除自由基或活性氧化物的能力，是 β－胡萝卜素的两倍、维他命Ｅ的 10 倍，因此，备受医学界、保健食品和饮料界的瞩目。

西红柿和一般新鲜蔬果主要的不同处，在于后者要趁鲜生食，而西红柿反倒是经过烹煮以后，人体更容易吸收其中的营养成分。由于茄红素是属于油溶性的物质，而且稳定性相当好，所以不像维他命Ｃ等营养素会因为烹调而流失，反而因烹煮，破坏西红柿的细胞壁和组织，释放更多的茄红素。哺乳动物不能自行合成茄红素，必须从日常蔬果中获得。茄红素不仅可以保护植物不受阳光、空气污染的伤害，在人体中也可以对抗许多种老年人退化性疾病。

茄红素在人体内可以发挥抗氧化的能力，增强免疫力和抗老化，消除造成人体疾病和老化的元凶自由基。近年来流行病学的研究指出，茄红素可以降低心脏疾病罹患率、防止紫外线伤害皮肤、抑制癌症的发生、提高男性的生育力、减轻香烟与酒精的伤害等等。

美国卡尔京（Calgene）公司在 1994 年上市的「佳味」（Flavr Savr）西红柿，是世界上第一种获准上市的基因改造食品，随后科学家也相继开发出抗盐性以及含有更多黄酮素的基因改造西红柿。黄酮素也是一种抗氧化物，而且可以增加西红柿中的茄红素含量。

美国的科学家研发出含花青素的紫西红柿，而花青素大多存在于蓝、紫和红色系的莓果、葡萄及其它蔬果中，这类的色素具有抗氧化的功能，可以保护人体免于氧化的损害，及其所导致的心脏病、癌症、老化等病症。医生建议民众每晚小酌葡萄酒，可以防止罹患心脏病，就是因为其中含有大量的花青素。

一般常用在食品及化妆品中的红木素是茄红素的前导物，原本是从胭脂树中萃取得到的。如今，法国学者已能把红木素的基因植入可以产生茄红素的基改大肠杆菌中。在试管中的大肠杆菌开始产生红木素的时候，并未改变颜色，因为茄红素已经布满这单细胞菌。学者下一步将尝试把这一个基因植入能自然产生茄红素的西红柿或是其它水果中。

在食物保存方面，西班牙学者开发出利用红辣椒和西红柿延长汉堡在架上的保存时间，但是富含茄红素的西红柿所能延长的期限，大约在 8 ~ 12 日间，明显不如红辣椒的 4 ~ 16 日。另外，西班牙的维他提尼制药厂，近期开发出利用三孢布拉霉菌合成茄红素，经人体试验后证实，服用合成与天然茄红素以后，在血液中的含量并无明显的差异。目前该药厂正向欧盟申请上市中。
欧盟中的荷兰、德国、爱尔兰、西班牙及葡萄牙等国的 11 个研究机构，共同参与一项利用西红柿加工后的废泥生产食品的西红柿计划。欧洲每年弃置约 400 万吨的西红柿加工废泥（果皮和种子），研究指出废泥中仍含有类胡萝卜素、蛋白质、糖类、纤维及蜡类等营养物，特别是西红柿废泥中的油类，因为具有不饱和脂肪，而有很高的价值。

由于西红柿中的茄红素是一种强力抗氧化物，现已成为抗癌和抗心血管疾病的圣品。由于人体不会制造茄红素，需要由外界补充，以对抗各种因为过多的自由基所引起的疾病。又因为人体内抗自由基的系统会随着年龄的增加而衰退，所以适时适量补充茄红素可以减少疾病的发生和增强体力。

许多流行病学的研究证实，茄红素在医学上有许多功效，例如意大利人比较少罹患摄护腺癌和心脏病的主因，在于他们最爱吃的意大利面的主材料就是西红柿。茄红素对人体的确有益，因此建议每人每日摄取大约 25 ~ 30 毫克的茄红素，这大约相当于1瓶市售的西红柿汁（250 公撮）或 2 ~ 3 个大西红柿。

除了茄红素以外，西红柿还含有多种维生素、矿物质、优质的膳食纤维，例如果胶等高价值的营养成分，很适合添加在保养品中，发挥它的抗老化效果。西红柿煮过或榨汁以后，它的营养成分比较容易被人体吸收，不过在选购时，仍要尽量挑选低热量、低钠和高纤维的西红柿汁，以提供抗氧化物及营养素，而且增强抵抗力、预防癌症及增进健康。