Betain (BEET-uh-een, bē'tə-ēn', -ĭn) u kemiji je svaki neutralni kemijski spoj s pozitivno nabijenom kationskom funkcionalnom skupinom kao što je kvaterni amonijev ili fosfonijev kation (općenito: onijevi ioni) koji ne nosi vodikov atom i s negativno nabijenom funkcionalnom skupinom kao što je karboksilatna skupina koja ne mora biti susjedna kationskom mjestu. Betain stoga može biti specifična vrsta zwitteriona. Povijesno je termin bio rezerviran samo za trimetilglicin. Koristi se i kao lijek. U biološkim sustavima, mnogi prirodni betaini služe kao organski osmoliti, tvari koje stanice sintetiziraju ili preuzimaju iz okoliša za zaštitu od osmotskog stresa, suše, visoke slanosti ili visoke temperature. Unutarstanično nakupljanje betaina, ne ometajući funkciju enzima, strukturu proteina i cjelovitost membrane, omogućuje zadržavanje vode u stanicama, čime se štiti od učinaka dehidracije. Također je donor metila od sve većeg značaja u biologiji. Betain je alkaloid s jakom higroskopnošću, pa se često tretira sredstvom protiv zgrudnjavanja u procesu proizvodnje. Njegova molekularna struktura i učinak primjene ne razlikuju se značajno od prirodnog betaina, a pripada prirodnoj tvari koja je ekvivalentna kemijskoj sintezi. Betain je vrlo učinkovit donor metila koji može zamijeniti metionin i kolin. Zamjena metionina za poboljšanje proizvodnih performansi i smanjenje troškova hrane.
