类胡萝卜素的合成主要是通过生物合成方式完成（还可以利用化学方法合成）。
植物类胡萝卜素物质的合成途径有2种：MEP途径和MVA途径；
这2种途径生成类胡萝卜素合成的直接前提物质牻牛儿基牻牛儿基二磷酸(geranylgeranyl diphosphate,GGPP），GGPP生成第一个类胡萝卜素的物质八氢番茄红素，再经脱氢、环化、羟基化、环氧化等转变为其它类胡萝卜素。
1.MEP途径：即2-C-甲基-D-赤藻糖醇-4-磷酸（2-C-Methyl-D-erythritol 4-phosphate，MEP）途径，该途径是在植物细胞器质体中 和 真菌中发生。
类胡萝卜素（carotenoid）是一类重要的天然色素的总称，属于化合物。普遍存在于动物、高等植物、真菌、藻类和细菌中的黄色、橙红色或红色的色素中，主要是β-胡萝卜素和γ-胡萝卜素，因此得名。类胡萝卜素不溶于水，溶于脂肪和脂肪溶剂，亦称脂色素。自从19世纪初分离出胡萝卜素，至今已经发现近450种天然的类胡萝卜素；利用新的分离分析技术如薄层层析、高压液相层析以及质谱分析还不断发现新的类胡萝卜素。类胡萝卜素的来源，包括深黄、深绿和红色蔬果，如南瓜、青辣椒、西红柿、玉米、木瓜、哈密瓜、芒果、西瓜等。
