En betain (BEET-uh-een, bē'tə-ēn', -ĭn) i kemi er enhver neutral kemisk forbindelse med en positivt ladet kationisk funktionel gruppe, såsom en kvaternær ammonium- eller phosphoniumkation (generelt: oniumioner), som ikke bærer nogen hydrogenatom og med en negativt ladet funktionel gruppe, såsom en carboxylatgruppe, som muligvis ikke støder op til det kationiske sted. En betain kan således være en specifik type zwitterion. Historisk set var udtrykket kun forbeholdt trimethylglycin. Det bruges også som medicin. I biologiske systemer tjener mange naturligt forekommende betainer som organiske osmolytter, stoffer syntetiseret eller optaget fra miljøet af celler for at beskytte mod osmotisk stress, tørke, højt saltindhold eller høj temperatur. Intracellulær ophobning af betainer, der ikke forstyrrer enzymfunktionen, proteinstrukturen og membranintegriteten, tillader vandretention i cellerne, hvilket beskytter mod virkningerne af dehydrering. Det er også en methyldonor af stadig mere anerkendt betydning i biologien. Betain er et alkaloid med stærk hygroskopicitet, så det behandles ofte med antiklumpningsmiddel i produktionsprocessen. Dets molekylære struktur og påføringseffekt er ikke væsentligt anderledes end naturligt betain, og det tilhører det naturlige stof, der svarer til kemisk syntese. Betain er en yderst effektiv methyldonor, som kan erstatte methionin og cholin. Erstat methionin for at forbedre produktionsydelsen og reducere foderomkostningerne.
