מבחינת המבנה, תרכובות אלו מכילות 40 פחמנים.
הקבוצה העיקרית המעניינת היא הקרוטנואידים, ניתן למצוא בטבע יותר מ- 600 קרוטנואידים שונים והם אלה הנותנים לפירות והירקות את הצבעים אדום, כתום וצהוב.
חלקם (בעיקר α-carotene ו- β-carotene) משמשים כפרו-ויטמינים ההופכים במערכת העיכול לויטמין A.
קרוטנואידים מאופיינים כימית על ידי שרשראות פחמניות ארוכות בעלות קשרים כפולים.
Lycopene, פיגמנט אדום המופיע בעגבניות, הינו בעל מבנה פשוט ללא טבעות ונחשב כמולקולת אב-טיפוס לכל משפחת הקרוטנואידים. קרוטנואידים נוצרים על ידי הוספה של טבעת אחת או שתיים בקצה המולקולה.
ליקופן הוא הנפוץ ביותר אך אינו יכול להפוך לויטמיןA . למרות זאת הוא עדיין פעיל ביולוגית ובעל פעילות נוגדת חימצון חזקה ביחס לקרוטנואידים אחרים. רמות גבוהות של ליקופן בדם מקושרות לסיכון נמוך להיווצרות טרשת עורקים כמו גם השפעות מגינות מפני מחלות לב וסרטן, במיוחד סרטן הערמונית.