Betain (BEET-uh-een, bē'tə-ēn', -ĭn) v chémii je akákoľvek neutrálna chemická zlúčenina s kladne nabitou katiónovou funkčnou skupinou, ako je kvartérny amóniový alebo fosfóniový katión (všeobecne: óniové ióny), ktorá nenesie žiadne atóm vodíka a s negatívne nabitou funkčnou skupinou, ako je karboxylátová skupina, ktorá nemusí susediť s katiónovým miestom. Betaín teda môže byť špecifickým typom zwitteriónu. Historicky bol tento výraz vyhradený iba pre trimetylglycín. Používa sa aj ako liek. V biologických systémoch mnohé prirodzene sa vyskytujúce betaíny slúžia ako organické osmolyty, látky syntetizované alebo prijímané z prostredia bunkami na ochranu pred osmotickým stresom, suchom, vysokou slanosťou alebo vysokou teplotou. Vnútrobunková akumulácia betaínov, ktoré nenarúšajú funkciu enzýmov, proteínovú štruktúru a integritu membrány, umožňuje zadržiavanie vody v bunkách, čím chráni pred účinkami dehydratácie. Je tiež donorom metylu, ktorý má v biológii čoraz uznávanejší význam. Betaín je alkaloid so silnou hygroskopicitou, preto sa vo výrobnom procese často upravuje protihrudkujúcim činidlom. Jeho molekulárna štruktúra a aplikačný účinok sa výrazne nelíši od prírodného betaínu a patrí k prírodnému látkovému ekvivalentu chemickej syntézy. Betaín je vysoko účinný donor metylu, ktorý môže nahradiť metionín a cholín. Nahraďte metionín na zlepšenie výkonnosti výroby a zníženie nákladov na krmivo.
