甜菜碱种类非常多，均具有两性离子的特性。第一种这样的化合物于19世纪在甜菜中被发现，因此得名甜菜碱，其正确的化学名称是三甲基甘氨酸。也被称为甘氨酸甜菜碱。在动物营养学中，其他甜菜碱尚未被系统研究，因此本文讨论的是从甜菜中提取的甜菜碱。由于甜菜碱是甘氨酸的甲基衍生物，它包含三个化学活性的甲基基团CH3。这一属性使甜菜碱具备了其两大生物功能之一，即作为甲基提供者。甜菜碱的第二个作用是作为天然有机渗透调节物质，参与调节水的渗透，维持生物膜的水平衡。