Τα καροτενοειδή είναι παράγωγα της βιταμίνης Α όπως η β-καροτίνη, η ασταξανθίνη, το λυκοπένιο και η ρετινόλη, τα οποία θεωρούνται πολύ αποτελεσματικά αντιοξειδωτικά και έχει τεκμηριωθεί ότι διαθέτουν φωτοπροστατευτικές ιδιότητες. Ευρήματα των Scarmo et al. υποδηλώνουν ότι το ανθρώπινο δέρμα είναι σχετικά εμπλουτισμένο σε λυκοπένιο και β-καροτίνη, που ενδεχομένως αντανακλά σε μια συγκεκριμένη λειτουργία των καροτενοειδών υδρογονανθράκων στην φωτοπροστασία του ανθρώπινου δέρματος.
H β-καροτίνη είναι το πιο σημαντικό μέλος της ομάδας των καροτενοειδών τα οποία αποτελούν φυσικές χρωστικές ουσίες που μπορούν να βρεθούν και στην ανθρώπινη διατροφή. Σε σύγκριση με άλλα καροτενοειδή, ο πρωταρχικός ρόλος της β-καροτίνης είναι η δραστηριότητα της προβιταμίνης
Δεν υπάρχει διαφορά μεταξύ της φυσικά απαντώμενης και της χημικώς συντιθέμενης β-καροτίνης. Τα καρότα, τα κολοκύθια, οι γλυκοπατάτες, το μάνγκο και η παπάγια είναι μερικά παραδείγματα φρούτων και λαχανικών που περιέχουν β-καροτίνη.
Με τα διατροφικά συμπληρώματα η β-καροτίνη μπορεί να εμπλουτιστεί περαιτέρω στο δέρμα. Το β-καροτίνης είναι ενδογενές φωτοπροστατευτικό και έχει αποδειχθεί σε διάφορες μελέτες η αποτελεσματικότητα του στην πρόληψη του σχηματισμού ερυθήματος που προκαλείται από την υπεριώδη ακτινοβολία. Σε υγιείς εθελοντές, χορήγηση β-καροτίνης από το στόμα για διάστημα 12 εβδομάδων οδήγησε σε μείωση του προκαλούμενου από την υπεριώδη ακτινοβολία ερύθημα. Παρόμοια αποτελέσματα έχουν περιγραφεί σε εθελοντές που έχουν λάβει δίαιτα πλούσια σε λυκοπένιο.
Η συστηματική φωτοπροστατευτική επίδραση της β-καροτίνης εξαρτάται τόσο από τη δόση όσο και από τη διάρκεια της θεραπείας.
Σε μελέτες που τεκμηριώνουν την προστασία από το ερύθημα που προκαλείται από την υπεριώδη ακτινοβολία, η συμπλήρωση με καροτενοειδή διήρκεσε τουλάχιστον 7 εβδομάδες, με δόσεις> 12 mg / d καροτενοειδών. Με περιόδους θεραπείας μόνο 3-4 εβδομάδων, μελέτες δεν ανέφεραν προστατευτικά αποτελέσματα . Επιπλέον, η συμπλήρωση β-καροτίνης μπορεί να μειώσει σημαντικά τον ρυθμό της μιτοχονδριακής μετάλλαξης σε ανθρώπινους δερματικούς ινοβλάστες μετά από έκθεση σε υπεριώδη ακτινοβολία. Το λυκοπένιο είναι ένα λαμπερό ερυθρό καροτένιο και χρωστικό και φυτοχημικό καροτονοειδές που βρίσκεται στις ντομάτες και σε άλλα κόκκινα φρούτα και λαχανικά, όπως κόκκινα καρότα, καρπούζια και παπάγια (αλλά όχι φράουλες ή κεράσια). Το λυκοπένιο είναι χημικό καροτένιο και δεν έχει τη δραστικότητα της βιταμίνης Α.
H β-καροτίνη και το λυκοπένιο είναι συνήθως τα κυρίαρχα καροτενοειδή στο ανθρώπινο αίμα και στους ιστούς και είναι γνωστό ότι ρυθμίζουν τις ιδιότητες του δέρματος όταν λαμβάνονται ως συμπληρώματα ή ως διαιτητικά προϊόντα.
Τα καροτινοειδή ενώ δεν μπορούν να συγκριθούν με το αντηλιακό, υπάρχουν ενδείξεις ότι προστατεύουν το δέρμα από το ηλιακό έγκαυμα (ηλιακό ερύθημα), αυξάνοντας την βασική άμυνα από τις βλάβες που προκαλούνται από την υπεριώδη ακτινοβολία.
Η ρετινόλη είναι σημαντική για το ανθρώπινο σώμα. Ωστόσο, το ίδιο το σώμα δεν μπορεί να τη συνθέσει. Η ρετινόλη, ένα λιποδιαλυτό ακόρεστο ισοπρενοειδές έχει δύο σημαντικούς μεταβολίτες, τη ρετιναλδεΰδη και το ρετινοϊκό οξύ. Είναι απαραίτητη για την ανάπτυξη, τη διαφοροποίηση και τη διατήρηση των επιθηλιακών ιστών και επηρεάζει την αναπαραγωγή.