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番茄红素是植物中所含的一种天然色素，色泽暗红。主要存在于茄科植物西红柿的成熟果实中。它是目前在自然界的植物中被发现的最强抗氧化剂之一。科学证明，人体内的单线态氧和氧自由基是侵害人体自身免疫系统的罪魁祸首。番茄红素清除自由基的功效远胜于其他类胡萝卜素和维生素E，其淬灭单线态氧速率常数是维生素E的100倍。它可以有效的防治因衰老，免疫力下降引起的各种疾病。不仅如此，人体内番茄红素的含量过低，容易衰老、容易发生某些慢性器质性疾病和癌症。人体各组织器官中番茄红素含量见表一。
人体不能自行合成番茄红素，必须从外源食品中获得。番茄红素在自然界中分布很广，如番茄、西瓜、胡萝卜、葡萄、红色葡萄柚、草莓、柑桔等，其中以番茄中含量最高，其中尤以番茄中含量最高（见表二）。番茄又因产地、品种等差异，其中的番茄红素含量各异，欧美各国产的番茄酱中番茄红素含量为40mg/kg左右，而中国新疆产番茄酱中番茄红素的含量可达60mg／kg。有些研究表明新疆番茄中番茄红素含量可达130mg/kg。
1、抗氧化
单线态氧和过氧化自由基都是体内生成的活性氧，均能与体内的蛋白质、DNA或脂质等生物大分子发生反应，削弱其功能。番茄红素能高效淬灭单线态氧及清除过氧化自由基，表现出较高的抗氧化作用。国外学者研究了逾30种生物抗氧化剂淬灭单线态氧的效果，其中以番茄红素的速率常数最高。番茄红素清除氧自由基的能力较其他类胡萝卜素高，保护淋巴细胞免受二氧化氮自由基损害细胞膜或细胞致死的能力较强。增加番茄红素的摄食可有效抑制蛋白质、DNA和脂质的氧化作用，使血清中脂质过氧化产物如丙二醛等明显减少。
番茄红素还能通过与其他形式的活性氧的化学反应消除氧化自由基，如过氧化氢、亚硝酸根等氧化自由基，而氧化自由基能引起脂质过氧化形成多种产物，这些产物与人体老化、癌症发生、自身免疫病及贫血等疾病都有关系。
2、增强免疫力
有研究者通过试验证明，摄食番茄人群的淋巴细胞，DNA损伤可降低33%和42%。脂类、蛋白质、DNA等生物大分子损伤在慢性病中起着重要作用。日食番茄汁25g（含番茄红素7mg，β-胡萝卜素0.3mg）连续14d后，淋巴细胞和血浆中番茄红素浓度明显增加，淋巴细胞的DNA损伤约降低50％，避免增殖过程中DNA复制时可能发生的损伤。番茄红素对T淋巴细胞转化有促进作用，具有保护吞噬细胞、预防和修复细胞损伤，使其免受自身氧化损伤的作用，还可以促进T、B淋巴细胞增殖，刺激效应T细胞的功能，活化细胞，增强T细胞、巨噬细胞对肿瘤细胞的杀伤力，促进某些白介素的产生，减少淋巴细胞DNA的氧化损伤，提高人体免疫力。
3、抗衰老
随着年龄的增长，人体许多组织会发生变性，而番茄红素具有强抗氧化性，可中和自由基、促进细胞再生，对由衰老引起的人类疾病具有抑制作用。高番茄红素水平对急性心肌梗死有预防作用，可降低患心血管病的风险。血清中番茄红素低水平与衰老、患冠状动脉疾病风险、死亡率及低含量LDL胆固醇具有直接关系。还有研究发现，番茄红素具有调节血脂、预防心血管疾病的功效，其血清中含量水平与老年人的自理能力、自控能力有关。
4、抗癌
番茄红素具有预防、抑制恶性肿瘤的作用。美国健康专家通过跟踪调查发现，多食用番茄可使美国老年人癌症死亡率降低50%，具有预防消化道癌的作用。血液中番茄红素对预防前列腺癌作用显著，且在前列腺癌患者血浆中发现低浓度的番茄红素和高浓度的活性氧类物质。另外，番茄红素可以抑制膀胱癌、结肠癌、胃肠癌、乳腺癌、皮肤癌、食道癌、咽癌、胰 腺癌和直肠癌等癌细胞的生长，浓度与其发生率成负相关。血清中含较高量番茄红素的妇女罹患子宫颈癌的几率较低。饮食频度调查显示，每周消费番茄或番茄制品≥10次可使前列腺癌风险减低35%，摄取番茄红素量与患前列腺癌风险成显著负相关。番茄红素对体外培养人胚食管上皮癌细胞有明显抑制作用，且随浓度增加，抑制作用增强。
5、抗紫外线、保护皮肤
紫外线与单线态氧、自由基产生有关，紫外线辐射可导致皮肤灼伤、老化或引发皮肤癌。类胡萝卜素在植物中可淬灭紫外线辐射产生的氧化产物，与其在人类皮肤中的功能相似。因此，增加皮肤内番茄红素量可保护皮肤，减轻或防止紫外线损伤皮肤，受日光照射的皮肤中番茄红素量较相邻未受阳光照射的皮肤下降31%-46%。
目前，国外已将这一产品广泛用于食品添加剂、功能性食品、医药原料和高级化妆品等行业。以下是整理出的国际上番茄红素的主要应用方向和典型的产品。
番茄红素为脂溶性物质，一般可用于美容和延缓衰老的乳霜类产品中。典型的产品如Kie—hlg契尔氏生产的番茄红素保湿乳液等产品，具有美白和抗衰老效果。