O maior número de duplas ligações captam comprimentos de ondas mais largas ( mais para o vermelho ). Assim, com somente três ligações conjugadas, o fitoeno só pode captar luz ultravioleta ( sendo, portanto, incolor ), e o licopeno ( coloração vermelha do tomate ) , com 11 duplas ligações conjugadas, absorve desde o ultravioleta até o vermelho. Também existem carotenos de cor verde ( zeta-caroteno ), amarelo ( beta-caroteno ) ou laranja (neurosporaxantina). Os carotenóides podem apresentar anéis, que também influem no comprimento de onda que absorvem.

Devido a capacidade de absorção da luz visível , seus principais métodos de análise são a colorimetria e a espectrofotometría.

Pode-se diferenciar duas grandes famílias de carotenóides:

* Carotenos propriamente ditos: formados por carbono e hidrogênio, como por exemplo o beta-caroteno ( pró-vitamina A ) ou o licopeno. Ambas são moléculas altamente apolares.

* Xantofilas: são carotenóides polares, funcionalizados com diversos grupos oxigenados como hidroxilas ou cetonas. Exemplos de xantofilas são: luteína, zeaxantina, mixol, osciloxantina e aloxantina.

Tem-se descrito grandes quantidades de atividades associadas aos carotenóides, principalmente, como agente antioxidante e anticancerígeno.