Karotenoidy to związki terpenowe o uznanym korzystnym oddziaływaniu na zdrowie człowieka, produkowane przez rośliny wyższe, a także mikroalgi, drożdże, grzyby strzępkowe oraz bakterie. Karotenoidy pochodzenia mikrobiologicznego są obiecującą alternatywą dla syntetycznych barwników. Kilka mikroorganizmów, takich jak Dunaliella salina, Blakeslea trispora czy Haematococcus pluvialis, zostało zbadanych pod kątem produkcji karotenoidów na dużą skalę. Niektóre procesy i technologie z udziałem mikroorganizmów wdrożono z powodzeniem do produkcji przemysłowej.