西红柿中主要的营养就是维生素，其中，最重要、含量最多的就是胡萝卜素中的一种———番茄红素。近年来，科学家们对番茄红素健康作用的研究有了很多新的突破，已经证明的包括：具有独特的抗氧化能力，可以清除人体内导致衰老和疾病的自由基；预防心血管疾病的发生；阻止前列腺的癌变进程，并有效地减少胰腺癌、直肠癌、喉癌、口腔癌、乳腺癌等癌症的发病危险。
西红柿品种、颜色、成熟度、甜度，甚至生产季节的不同，都是决定其中番茄红素含量的重要原因。黄色品种的西红柿中番茄红素含量很少，每100克仅含0.3毫克；红色品种的西红柿则含量较高，一般每100克含2—3毫克，最高能达到20毫克。一般来说，西红柿颜色越红，番茄红素含量越高，未成熟和半成熟的青色西红柿番茄红素含量相对较低。市场上还有一种粉红色的西红柿，番茄红素的含量也不如红色的高。
番茄红素的含量与西红柿中可溶性糖的含量是负相关的关系，也就是说，越是不甜的西红柿，其中番茄红素含量越高。此外，夏天生产的西红柿中番茄红素含量比较高，这主要是因为夏天阳光充沛、光照时间长，会
让番茄红素的含量大大增加；而冬天温室大棚里种植的西红柿，番茄红素的含量比较低。
一个成年人每天食用100—200克西红柿，就能满足身体对番茄红素的需要。但很多人喜欢生吃西红柿，这样并不利于番茄红素的吸收，因为它是一种脂溶性的维生素，经过加热和油脂烹调后，才更有利于发挥它的健康功效。由于番茄红素遇光、热和氧气容易分解，烹调时应避免长时间高温加热，以保留更多的营养成分。做菜时盖严锅盖，再稍加些醋，能保护其避免被氧气破坏。
