betaina è una specie di alcaloide di ammonio quaternario, che si trova comunemente negli animali e nelle piante. Le sue caratteristiche molecolari uniche lo rendono sia polare che non polare, il che significa che può interagire con macromolecole biologiche, come enzimi o complessi proteici che si legano all'area idrofila e possono anche legarsi all'area idrofoba. È un'importante sostanza di regolazione osmotica non tossica nelle piante superiori.

La betaina può stabilizzare la struttura e la funzione delle macromolecole biologiche in condizioni di stress osmotico e allo stesso tempo può ridurre il danno della perdita di acqua osmotica alla struttura e alla funzione delle membrane cellulari, degli enzimi e delle proteine ​​in condizioni di avversità. Migliorando così la resistenza delle piante a vari fattori di stress, oltre a stabilizzare gli enzimi chiave del ciclo dell'acido tricarbossilico e delle ossidasi terminali, il fotosistema II, i polipeptidi periferici e altre funzioni fisiologiche, che sono spesso influenzate da siccità, salino-alcali, freddo e altri ambienti durante la crescita delle piante. Il mantenimento del normale andamento della respirazione e della fotosintesi ha un importante significato fisiologico. Un gran numero di studi ha confermato che l'applicazione della betaina esogena può aumentare notevolmente la resistenza di varie colture, alberi da frutto e piante forestali a stress come sale-alcali, siccità, alte temperature e danni da congelamento.

La betaina sana non solo promuove la crescita delle colture, migliora la capacità delle radici dei capillari delle colture di assorbire acqua e fertilizzanti, migliora le proprietà fisiche, chimiche e biologiche delle colture per aumentare la produzione e il reddito, ma ha anche un buon effetto antistress sulle colture e migliora notevolmente la resistenza delle colture. Può anche promuovere la rapida riproduzione dei microrganismi benefici, attiva la flora microbica (simbiosi) e migliora l'attività dei microrganismi benefici. Inoltre, aumenta anche il contenuto di materia organica del suolo, migliora la struttura aggregata del suolo, migliora l'acidificazione e la salinizzazione del suolo e riduce la compattazione del suolo.