甜菜堿化學名為三甲基甘氨酸，系一種季氨型生物堿，分子式C5H12NO2，分子量為117.5，分子結構具有兩個特點：一是電荷在分子內分布呈中性；二是具有三個活性甲基。其外觀呈流動性、微棕色結晶粉末，味道甘甜，易吸潮，能溶于水和醇，水溶液呈中性，熔點293℃，能耐200℃以下的高溫，具有很強的抗氧化性能。作為飼料營養添加劑，可以提高產肉量及品質，大大提高收入效益。

甜菜堿與蛋氨酸的代謝有密切的關系，一方面甜菜堿通過提供甲基降低蛋氨酸的供甲基消耗；另一方面，甜菜堿通過增加高半胱氨酸－S－甲基轉移酶活性，促進了高半胱氨酸的轉化，具有凈增蛋氨酸的功效。據研究，甜菜堿能使動物肝臟和肌肉中粗蛋白含量、RNA/DNA比率顯著升高，而血清尿酸含量明顯下降，這說明甜菜堿促進了體內蛋白質合成，降低了蛋白質的分解，使組織中蛋白質沉積增加，其機制可能是甜菜堿通過增強機體的甲基代謝，加速了RNA的加工和修飾過程。

甜菜堿具有抗脂肪效應，日糧中添加甜菜堿，會使生長雞體內脂肪下降，蛋白質含量增加。甜菜堿能提供甲基給甲基氨基乙醇而生成膽堿，膽堿在酯類代謝中發揮重要作用，從而促進脂肪酸氧化和磷脂的生成，提高酯類的運轉速度，甜菜堿通過促進體內磷脂的合成，一方面減低了肝臟中的脂肪酶的活性，另一方面，有促進肝臟中載脂蛋白的合成，其中極低密度脂蛋白是用來運載內源性甘油三酯的主要載體蛋白，促進肝中脂肪的遷徙，從而降低肝中甘油三酯的含量。

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