Una betaina (BEET-uh-een, bē'tə-ēn', -ĭn) in chimica è qualsiasi composto chimico neutro con un gruppo funzionale cationico caricato positivamente come un catione di ammonio quaternario o fosfonio (generalmente: ioni onio) che non sopporta atomo di idrogeno e con un gruppo funzionale caricato negativamente come un gruppo carbossilato che può non essere adiacente al sito cationico. Una betaina quindi può essere un tipo specifico di zwitterione. Storicamente il termine era riservato solo alla trimetilglicina. È usato anche come medicinale. Nei sistemi biologici, molte betaine presenti in natura fungono da osmoliti organici, sostanze sintetizzate o assorbite dall'ambiente dalle cellule per la protezione contro lo stress osmotico, la siccità, l'elevata salinità o l'alta temperatura. L'accumulo intracellulare di betaine, senza alterare la funzione enzimatica, la struttura proteica e l'integrità della membrana, consente la ritenzione idrica nelle cellule, proteggendo così dagli effetti della disidratazione. È anche un donatore di metile di importanza sempre più riconosciuta in biologia. La betaina è un alcaloide con forte igroscopicità, quindi viene spesso trattata con un agente antiagglomerante nel processo di produzione. La sua struttura molecolare e il suo effetto applicativo non sono significativamente diversi da quelli della betaina naturale e appartiene alla sostanza naturale equivalente della sintesi chimica. La betaina è un donatore di metile altamente efficace che può sostituire la metionina e la colina. Sostituire la metionina per migliorare le prestazioni di produzione e ridurre i costi di alimentazione.
