Betain (BEET-uh-een, bē'tə-ēn', -ĭn) v kemiji je katera koli nevtralna kemična spojina s pozitivno nabito kationsko funkcionalno skupino, kot je kvarterni amonijev ali fosfonijev kation (na splošno: onijevi ioni), ki ne nosi vodikov atom in z negativno nabito funkcionalno skupino, kot je karboksilatna skupina, ki morda ni v bližini kationskega mesta. Betain je torej lahko posebna vrsta zwitteriona. V preteklosti je bil izraz rezerviran samo za trimetilglicin. Uporablja se tudi kot zdravilo. V bioloških sistemih številni naravno prisotni betaini služijo kot organski osmoliti, snovi, ki jih celice sintetizirajo ali sprejmejo iz okolja za zaščito pred osmotskim stresom, sušo, visoko slanostjo ali visoko temperaturo. Znotrajcelično kopičenje betainov, ki ne moti delovanja encimov, strukture beljakovin in celovitosti membrane, omogoča zadrževanje vode v celicah in tako ščiti pred učinki dehidracije. Je tudi metilni donor vse bolj priznanega pomena v biologiji. Betain je alkaloid z močno higroskopnostjo, zato se v proizvodnem procesu pogosto tretira s sredstvom proti sprijemanju. Njegova molekularna struktura in učinek uporabe se bistveno ne razlikujeta od naravnega betaina in spada med naravne snovi, ki so ekvivalentne kemični sintezi. Betain je zelo učinkovit metilni darovalec, ki lahko nadomesti metionin in holin. Nadomestni metionin za izboljšanje proizvodnje in zmanjšanje stroškov krme.
