类胡萝卜素是一种广泛存在于生物体中的色素，1931年首次使用色谱法分离出。α、β、γ三种胡萝卜素混合体，到目前为止已经从自然界中分离了600多种类胡萝卜素，有黄、橙、红、紫各种颜色。类胡萝卜素存在于植物叶、花、果实、根等部位，一些微生物也能合成类胡萝卜素，而动物体不能合成类胡萝卜素，其来源是直接或间接来自植物界。类胡萝卜素按其结构和溶解性质分为两大类：
1、胡萝卜素（carotenes）类，主要结构是共轭多稀烃，两头或一头环构化，有多种同分异构体及其衍生物，易溶于石油醚，难溶于甲醇和乙醇，不溶于水，以β-胡萝卜素为代表；
2、叶黄素（xanthophylls）类，与胡萝卜素的结构差异在于共轭多稀烃链上，含有氧或者较是在多稀烃链上加氧的衍生物，溶于石油醚、甲醇和乙醇，不溶于水，以叶黄素为代表。
β-胡萝卜素最早引起人们注意的是它具有良好的维生素A原的活性，转化过程主要是在小肠和肝脏中进行。此外大量研究表明，β-胡萝卜素还具有抗癌和提高免疫能力的作用，一般认为类胡萝卜素的抗癌活性与其抗氧化活性有关，如在人类的鳞状细胞中，β-胡萝卜素在抑制其增殖的同时，能使细胞中产生一种调节细胞氧化过程的蛋白质。类胡萝卜素通过淬灭氧气、清除轻自由基或作为断链抗氧化剂对抗自由基中介的脂质超氧化反应，从而保护脂质免于过氧化。β-胡萝卜素在肌体内能转变为人体具有重要生理作用的维生素A，维生素A对上皮细胞的正常生长和分化、维持正常视觉、促进骨骼发育及肌体抗癌防癌等方面具有重要生理作用。人类对β-胡萝卜素的研究历史很久了，对其生理功能特性研究的比较透彻，并在1945年人工合成了β-胡萝卜素，其活性与天然制备的β-胡萝卜素完全一致，所以称这类合成色素为天然合成色素，经过醋化后还制备出了水溶性β-胡萝卜素，进一步扩大了其应用范围。
研究表明，胡萝卜素在人体内可以分解为维生素A（又称视黄醇），一种人体必需的营养素。人体如果缺乏维生素A，会导致皮肤粗糙，头发没有光泽，眼睛在亮度较差时无法看清物体（严重的可致夜盲）等，其实这只是维生素A作用的一个很小部分；人的生长和发育，包括骨骼及牙齿的生长、全身所有皮肤的完整性以及有助于提高人体免疫力，预防感冒，改善生殖功能，预防胃、食道、肺、肝等癌症，预防心血管疾病和脑淤血等等都离不开维生素A。而用胡萝卜素－维生素A的有效来源来作补充，则是理想的选择。有关资料显示，南瓜果实中胡萝卜素含量在16种主要蔬菜作物中仅次于胡萝卜和菠菜，明显高于其它13种蔬菜品种。在日本，南瓜被称为黄绿色蔬菜（即β-胡萝卜素含量高的一类蔬菜），推荐消费者在选购蔬菜种类时，要特别重视黄绿色蔬菜的食用。测定表明，蜜本南瓜果实中β-胡萝卜素含量高达397.24mg/kg，即使幼嫩蜜本南瓜果实中β-胡萝卜素含量也达到了100mg/kg以上。但对于胃热气滞湿阻的人，由于胡萝卜素随汗液排泄沉积于皮肤角质脂肪上，吃南瓜过多易发脚气、黄疸。因此，建议此类人群不要过量食用成熟度高的南瓜果实，以适量食用老熟果实或食用细嫩果实为宜。