رایج ترین کاروتنوئیدها در رژیم غذایی آمریکای شمالی عبارتند از α-کاروتن، بتا-کاروتن، بتا-کریپتوکسانتین، لوتئین، زآگزانتین و لیکوپن.  

پروویتامین A کاروتنوئیدها، α-کاروتن، بتا-کاروتن و بتا کریپتوکسانتین می توانند توسط بدن به رتینول (ویتامین A) تبدیل شوند. در مقابل، هیچ فعالیت ویتامین A نمی تواند از لوتئین، زآگزانتین و لیکوپن مشتق شود.  

لوتئین و زآگزانتین رژیم غذایی به طور انتخابی وارد لکه زرد چشم می شوند، جایی که تا 90 درصد نور آبی را جذب می کنند و به حفظ عملکرد بهینه بینایی کمک می کنند.  

در حال حاضر، مشخص نیست که آیا اثرات بیولوژیکی کاروتنوئیدها در انسان به فعالیت آنتی اکسیدانی آنها و/یا سایر فعالیت های غیر آنتی اکسیدانی مربوط می شود یا خیر.  

اگرچه نتایج مطالعات مشاهده‌ای نشان می‌دهد که رژیم‌های غذایی سرشار از میوه‌ها و سبزیجات غنی از کاروتنوئید با کاهش خطر ابتلا به بیماری‌های قلبی عروقی و برخی سرطان‌ها مرتبط است ، مکمل‌های بتاکاروتن با دوز بالا خطر ابتلا به بیماری‌های قلبی عروقی یا سرطان را در گروه‌های کنترل شده تصادفی بزرگ کاهش ندادند. آزمایش های . 

دو کارآزمایی تصادفی‌سازی و کنترل‌شده نشان دادند که مکمل بتاکاروتن با دوز بالا خطر ابتلا به سرطان ریه را در افراد سیگاری و کارگران سابق آزبست افزایش می‌دهد.  

متاآنالیز مطالعات مشاهده ای ارتباط معکوس بین دریافت لیکوپن رژیم غذایی یا غلظت لیکوپن خون و خطر ابتلا به سرطان پروستات را گزارش کرده است . تا به امروز، بیشتر مطالعات مداخله ای در مقیاس کوچک،  فواید کم یا بی فایده مکمل های لیکوپن را در کاهش بروز یا شدت سرطان پروستات در بیماران پرخطر یافته اند.  

مطالعات مشاهده‌ای نشان داده‌اند که رژیم‌های غذایی غنی از لوتئین و زآگزانتین ممکن است به کند کردن پیشرفت دژنراسیون ماکولا وابسته به سن (AMD) کمک کند. کارآزمایی‌های تصادفی‌سازی و کنترل‌شده در افراد مبتلا به AMD نشان داده‌اند که مکمل‌های لوتئین و زآگزانتین، حدت بینایی را بهبود می‌بخشد و پیشرفت به AMD پیشرفته را در افراد مبتلا به AMD کاهش می‌دهد.  

شواهدی وجود ندارد که نقش لوتئین و زآگزانتین را در مدیریت سایر بیماری های چشمی، از جمله آب مروارید ، رتینوپاتی دیابتی و رتینوپاتی بلوغ نشان دهد.  

کاروتنوئیدها بهتر است با چربی در وعده غذایی جذب شوند. خرد کردن، پوره کردن و پختن سبزیجات حاوی کاروتنوئید در روغن عموماً فراهمی زیستی کاروتنوئیدهای موجود در آنها را افزایش می دهد.