胡萝卜素的微胶粒溶液在小肠内吸收。油溶液中者吸收最好，磷脂有助于形成微胶粒溶液而利于吸收。胆盐不但促进胡萝卜素运输至肠细胞，助其与细胞表面相结合，并促进胡萝卜素的分解。维生素E及其他抗氧化剂可保护侧链的共轭双键系统免于氧化。胡萝卜素进入到小肠细胞内，在胞浆内胡萝卜素双氧化酶（Carotene Dioxygenase）作用下，将1mol氧加入到中间位置的双键上，将其分解为视黄醛，但也可从一端将其分解生成具有与维生素A相同的环，侧链较长的醛即apo胡萝卜醛医学|教育网搜集整理。所生成的醛双为脱氢酶作用还原为醇再酯化。小肠及肝都有胡萝卜素双氧化酶，但其活力以小肠中者较高，以器官计，肠为肝的2倍，以重量计为4～7倍。静脉注射β-胡萝卜素，在肝中也可转变为视黄醇，也以视醇酯形式储存，但能力有限。
胡萝卜素吸收是扩散性的，其吸收量与剂量大小有相反关系。类胡萝卜素都可吸收进入血浆内。血浆中的类胡萝卜素可分为β-胡萝卜素、叶黄素，番茄红素及其他类胡萝卜素，视摄入情况而定。可存在于肝、脂肪、肾、皮肤及血管粥样硬化的斑块中。
