Een betaïne (BEET-uh-een, bē'tə-ēn', -ĭn) is in de chemie elke neutrale chemische verbinding met een positief geladen kationische functionele groep, zoals een quaternair ammonium- of fosfoniumkation (meestal: oniumionen) dat geen waterstofatoom en met een negatief geladen functionele groep zoals een carboxylaatgroep die mogelijk niet aangrenzend aan de kationische plaats ligt. Een betaïne kan dus een specifiek type zwitterion zijn. Historisch gezien was de term alleen gereserveerd voor trimethylglycine. Het wordt ook als medicijn gebruikt. In biologische systemen dienen veel natuurlijk voorkomende betaïnes als organische osmolyten, stoffen die door cellen worden gesynthetiseerd of uit de omgeving worden opgenomen ter bescherming tegen osmotische stress, droogte, hoog zoutgehalte of hoge temperaturen. Intracellulaire accumulatie van betaïnes, die de enzymfunctie, de eiwitstructuur en de membraanintegriteit niet verstoort, maakt het vasthouden van water in de cellen mogelijk en beschermt zo tegen de gevolgen van uitdroging. Het is ook een methyldonor die in de biologie steeds meer wordt erkend. Betaïne is een alkaloïde met een sterke hygroscopiciteit en wordt daarom tijdens het productieproces vaak behandeld met een antiklontermiddel. De moleculaire structuur en het toepassingseffect ervan verschillen niet significant van die van natuurlijk betaïne, en het behoort tot het natuurlijke substantie-equivalent van chemische synthese. Betaïne is een zeer effectieve methyldonor die methionine en choline kan vervangen. Vervang methionine om de productieprestaties te verbeteren en de voerkosten te verlagen.
