Betaīns (BEET-uh-een, bē'tə-ēn', -ĭn) ķīmijā ir jebkurš neitrāls ķīmisks savienojums ar pozitīvi lādētu katjonu funkcionālo grupu, piemēram, kvartārais amonija vai fosfonija katjons (parasti: onija joni), kam nav ūdeņraža atoms un ar negatīvi lādētu funkcionālo grupu, piemēram, karboksilāta grupu, kas nedrīkst būt blakus katjonu vietai. Tādējādi betaīns var būt īpašs cviteriona veids. Vēsturiski šis termins tika rezervēts tikai trimetilglicīnam. To lieto arī kā zāles.Bioloģiskās sistēmās daudzi dabā sastopamie betaīni kalpo kā organiskie osmolīti, vielas, ko šūnas sintezē vai paņem no vides, lai aizsargātu pret osmotisko stresu, sausumu, augstu sāļumu vai augstu temperatūru. Betaīnu intracelulārā uzkrāšanās, kas netraucē enzīmu darbību, olbaltumvielu struktūru un membrānas integritāti, ļauj šūnās aizturēt ūdeni, tādējādi pasargājot no dehidratācijas ietekmes. Tas ir arī metildonors, kam arvien lielāka nozīme bioloģijā. Betaīns ir alkaloīds ar spēcīgu higroskopiskumu, tāpēc ražošanas procesā to bieži apstrādā ar pretsalipes līdzekli. Tā molekulārā struktūra un lietošanas efekts būtiski neatšķiras no dabīgā betaīna, un tas pieder pie ķīmiskās sintēzes dabiskās vielas ekvivalenta. Betaīns ir ļoti efektīvs metildonors, kas var aizstāt metionīnu un holīnu. Aizstāt metionīnu, lai uzlabotu ražošanas veiktspēju un samazinātu barības izmaksas.
