betaina è un alcaloide di ammonio quaternario, ampiamente esistente negli animali e nelle piante. È un prodotto secondario del metabolismo e le sue proprietà molecolari uniche lo rendono polare e non polare. Può combinarsi con regioni idrofile e idrofobe di macromolecole biologiche, come enzimi o complessi proteici, ed è un'importante sostanza regolatrice osmotica non tossica nelle piante superiori。

L'applicazione della betaina nelle piante serve a mantenere la pressione osmotica cellulare: quando sottoposti a stress salino-alcali o acqua, un gran numero di regolatori osmotici organici come la betaina si accumulano nel citoplasma e i regolatori osmotici inorganici nel citoplasma aiutano principalmente a estrudere il vacuolo, in modo da mantenere l'equilibrio osmotico tra il citoplasma e l'ambiente esterno del vacuolo intracellulare. L'accumulo di betaina nelle piante sotto stress salino è una sorta di importante fenomeno fisiologico benefico per le piante coltivate in stress, correlazione positiva tra la resistenza ai sali delle piante e il suo contenuto di alcol protettivo: la solubilità della betaina è molto alta, senza carica netta, l'alta concentrazione non ha effetto su molti enzimi e altre macromolecole biologiche, ha anche un effetto protettivo.

La betaina può proteggere le membrane cellulari delle barbabietole dai danni provocati dal calore e migliorare la temperatura richiesta per la denaturazione enzimatica. Può proteggere gli spinaci dallo stress da congelamento e rimuovere l'effetto tossico del sale ad alta concentrazione sull'attività enzimatica. Ha un buon effetto protettivo sul processo metabolico respiratorio aerobico. La betaina viene rapidamente sintetizzata e si accumula in alte concentrazioni nel corpo, la betaina è il miglior osmotico regolatore.3