Научное название Бетаин представляет собой триметилглицин или триметиламинэтиллактон, молекулярная формула C5H11NO2, его относительный молекулярный вес 117,15. Амфотерное соединение, нейтральное в водном растворе, белый рибат или листовой кристалл, точка плавления 293 ℃, может выдерживать высокую температуру менее 200 ℃, с сильной стойкостью к окислению, удерживанием влаги. Молекулярная структура имеет две характеристики: во-первых, распределение заряда в молекуле нейтрально; Во-вторых, у него есть три активные метильные группы.

Метил является необходимой группой для синтеза метионина, холина, креатина, фосфолипидов, адреналина, РНК и дезоксирибонуклеиновой кислоты, которые выполняют важные физиологические функции. Он играет важную роль в иммунной, нервной, мочевыделительной и пищеварительной системах. Механизм питания бетаина является наиболее эффективным донором метила in vivo. Основными источниками метила у животных являются бетаин, холин и метионин, а теоретическая донорская способность этих трех веществ составляет 3,7: 1,6: 1. Однако изотопные исследования доказали, что бетаин в 12-15 раз более эффективен в качестве донора метила, чем холин.

Холин может превращаться в бетаин в митохондриях при участии VB12 и рибофлавина, а превращение холина в митохондриях может быть ингибировано ионами металлов и ионными антикокцидиозными препаратами. Метилирование бетаина контролировалось как метилтрансферазой (BHMT), так и β-цистеинсинтетазой (β-цистеин). В условиях дефицита метильных групп бетаин значительно увеличивал активность BHMT в печени, а гомоцистеин получил метильную группу из бетаина и продуцировал метионин. При условии, что метил удовлетворял потребности организма, образование цистеина посредством превращения серы стимулировалось усилением β-ювенильной активности, и метаболический путь метила находился в стабильном динамическом равновесии. Гомоцистеин может метаболизироваться только метионином в организме. Следовательно, бетаин не может заменить метионин, но может сэкономить дозу метионина.