綠色蔬菜和水果
植物的綠色組織除了葉子和莖外還包括綠色果實、豆莢和豆類的種子(如豌豆)。這些組織顯現綠色的原因是這些植物組織中的葉綠體含有葉綠素。在葉綠體中的光合系統Ⅰ和Ⅱ的蛋白復合體均含有類胡蘿卜素，其作用是淬滅過剩的光能。葉綠體中的類胡蘿卜素種類是恒定不變的，其中含量較大的類胡蘿卜素包括β- 胡蘿卜素(占總類胡蘿卜素的質量分數為25%～30%)、葉黃素(40%～50%)、紫黃素(violaxanthin，15%)和新黃質(neoxanthin，15%)；微量類胡蘿卜素包括α- 胡蘿卜素(α-carotene)、玉米黃素、花藥黃素(antheraxanthin)和5,6- 環氧葉黃素(lutein 5,6-epoxide)。抱子甘藍、青豆和利馬豆中含有相當數量的α- 胡蘿卜素。
黃色、橙色及紅色的水果和蔬菜
黃色、橙色和紅色的植物組織(包括果實、花、根和種子) 中一般含有較多的類胡蘿卜素。但類胡蘿卜素并不是這些顏色的唯一來源，花青素和醌類化合物也可形成這些顏色。
水果
水果中含有豐富的類胡蘿卜素資源，包括：1)開環式的番茄紅素；2)β- 胡蘿卜素及其羥基衍生物，如β- 隱黃質和玉米黃素；3)α- 胡蘿卜素及其羥基衍生物，如葉黃素；4)類胡蘿卜素環氧化物；5)辣椒紅素(capsanthin)和辣椒玉紅素(capsorubin)等。
在綠色、未成熟的水果中，葉綠體中存在大量的葉綠素。隨著水果的成熟，葉綠體內的葉綠素則會降解，植物的組織會退色。同時，類胡蘿卜素在質體中合成并積累。其合成基因是在組織成熟過程中激活的。當八氫番茄紅素合成和脫氫基因被激活時，生成的是番茄紅素。若此時有β- 環化和羥基化基因被激活，則累積雙環的β- 胡蘿卜素和其羥基衍生物或單環的γ- 胡蘿卜素(γ-carotene)和其羥基衍生物。當ε- 環化和ε- 羥基化基因也存在時，則生成β- 胡蘿卜素和葉黃素。當有環氧基因存在時，生成的是類胡蘿卜素環氧化物。
根菜類
胡蘿卜和甘薯這種食用根類中含有很多的胡蘿卜素，這些色素也是在葉綠體中合成與積累的。
(1)不同品種的胡蘿卜中含有類胡蘿卜素的總量及α- 胡蘿卜素、β- 胡蘿卜素之間的比例是不一樣的。α- 胡蘿卜素占總胡蘿卜素含量的5%～50%。在較深橙色品種中，β- 胡蘿卜素的含量較高。外部組織(韌皮部)的含量往往高于內部組織(木質部)。一些紅色品種的胡蘿卜中含有番茄紅素，并用其作為自身的主要色素。而在黃色品種中β- 胡蘿卜素則被大量的葉黃素所代替。
(2)甘薯中也會累積β- 胡蘿卜素，同時也會有一點α- 胡蘿卜素。
(3)一般的土豆(包括黃色品種)葉綠體中只含有少量的葉黃素類物質。現在已成功培育出能夠累積胡蘿卜素的基因改良土豆。
(4)其他黃色的根類蔬菜含有少量的類胡蘿卜素。
種子食物
(1 ) 甜玉米外部的橙黃色包皮中主要含有葉黃素、β- 胡蘿卜素、玉米黃素和隱黃質 。
(2)綠色豆類的種子(如豌豆)含有β- 胡蘿卜素，并且在其葉綠體中也含有葉黃素類物質。
3)灌木胭脂樹的種子外衣中有極高含量的蛋白復合胭脂樹素(bixin)。胭脂樹素在食品中被廣泛的用作色素，但現在仍不清楚這種物質是否對人體健康有影響。
花菜
能夠食用的高等植物的花并不多，最常見的是花椰菜和西蘭花。白色的西蘭花不含或只含有很少的類胡蘿卜素，但新型的橙色品種卻可以生成β - 胡蘿卜素，而這種橙色品種現在已經可以進行商業上的大量種植了。一般西蘭花和花莖甘藍是在花瓣開放之前采收的，而在較老或經過儲藏的菜莖中會逐漸顯現出含有較高的葉黃素脂。
油脂
(1)一些油棕櫚樹的果實可以合成并積累α- 胡蘿卜素和β- 胡蘿卜素。當壓榨這些果實的時候，這些胡蘿卜素就會保留在油質當中。
(2)釀酒葡萄中有較高含量的類胡蘿卜素。
(3)Vuong[34]證明東南亞的木鱉含有大量的β- 胡蘿卜素，但只有在其產地木鱉才被應用。
動物食品
動物不能自身合成類胡蘿卜素，但一些動物可以通過食物吸收并在體內積累相當高含量的類胡蘿卜素。這類動物的組織可以成為食物，包括：
蛋類
雞蛋黃的黃色是由類胡蘿卜素引起的，其色調和強度由家禽的飼料決定。一般情況下，蛋黃呈現橙黃色是由于用谷物喂養的母雞體內有玉米黃素。從萬壽菊花中提取的葉黃素脂被廣泛用于雞飼料中，使雞蛋含有充足的葉黃素。一些合成的阿樸類胡蘿卜素，如8'- 阿樸- β- 胡蘿卜素-8'- 甲酸乙酯(8'-apo- β-caroten-8'-oicacid)也被用作添加劑，且可以得到很好的橙色，同時這些阿樸類胡蘿卜素可以作為VA 源。
乳制品
牛類專一吸收不含氧的類胡蘿卜素類物質而不吸收含氧的葉黃素類物質。這些類胡蘿卜素存在于脂肪中并使脂肪顯現黃色，因此牛奶、奶油、黃油和奶酪通常會含有較低含量的β - 胡蘿卜素。牛體內的類胡蘿卜素類含量一般隨季節而變化，一般在牛可以吃到質量最好的牧草時(如初夏)，其體內的胡蘿卜素類含量最高。
水產品
肉質是粉紅色的魚類(尤其是鮭魚和鱒魚)從其天然食物中獲得并在肌肉中積累高含量的蝦青素(astaxanthin)或角黃素(canthaxanthin)[38]。無脊椎動物，如蝦、龍蝦和其他甲殼類動物及軟體動物的殼中都含有很高含量的類胡蘿卜素。甲殼類動物中的蝦青素一般是以類胡蘿卜素蛋白復合體的形式存在并呈藍灰色，但烹飪之后，這些紅色的類胡蘿卜素可以游離出來并顯現紅色。魚卵中也含有相當多的類胡蘿卜素 。
添加劑、著色劑
在飲料、糖果、冰激凌等食品工業中，β- 胡蘿卜素和其他人工合成或天然的類胡蘿卜素以及含有大量類胡蘿卜素的提取物被廣泛的用作著色劑 。一般來說，類胡蘿卜素在食品中的含量相當低，但在一些情況下它們的含量卻十分顯著。如在一些橙子味的飲料中β- 胡蘿卜素的含量就相當高，以至于大量飲用這類果汁的人會患上胡蘿卜素黃皮病。