甜菜碱是一种生物碱，化学名称为N,N,N-三甲基甘氨酸，化学结构与氨基酸相似，属季铵碱类物质，分子式为C5H11NO2。

甜菜碱广泛存在于动植物体内。在植物中，枸杞、豆科植物均含有甜菜碱。甜菜的糖蜜是甜菜碱的主要来源。在动物中，章鱼、墨鱼、虾等软体动物，以及脊椎动物（包括人）的肝脏、脾脏和羊水均含有甜菜碱。

甜菜是重要的经济作物，也是中国主要糖料作物之一。甜菜除用于制糖之外，其副产物同时具有较高的综合利用价值。如糖蜜经过发酵，或通过化学方法处理，能生产甲醇、乙醇、丁醇、甘油、味精及丙酮等。还可用作制取三磷酸腺苷、金霉素、维生素B复合体、蛋白酵母及柠檬酸等许多医药与轻工业产品的原料。制糖后的滤泥，含有丰富的钙质和其他养分，既可以作肥料，又兼有中和土壤中游离酸的作用。甜菜茎叶、青头、尾根以及甜菜粕等，既可作为酿造原料，提取甜菜碱等，又是优质多汁饲料。