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Una betaína (BEET-uh-een, bē'tə-ēn', -ĭn) en química es cualquier compuesto químico neutro con un grupo funcional catiónico cargado positivamente, como un amonio cuaternario o un catión fosfonio (generalmente: iones de onio) que no lleva ningún átomo de hidrógeno y con un grupo funcional cargado negativamente, como un grupo carboxilato que puede no ser adyacente al sitio catiónico. Por lo tanto, una betaína puede ser un tipo específico de zwitterion. Históricamente, el término se reservó solo para la trimetilglicina. También se utiliza como medicamento. En los sistemas biológicos, muchas manchas naturales sirven como osmollitos orgánicos, sustancias sintetizadas o tomadas del medio ambiente por las células para la protección contra el estrés osmótico, la sequía, la alta salinidad o la alta temperatura. La acumulación intracelular de betaínas, que no perturba la función enzimática, la estructura de la proteína y la integridad de la membrana, permite la retención de agua en las células, protegiendo así de los efectos de la deshidratación. También es un donante de metilo de importancia cada vez más reconocida en biología.