Les caroténoïdes, qui englobent un spectre de pigments jaunes à bruns, sont des constituants photosynthétiques essentiels qui modulent l'utilisation de l'énergie lumineuse par l'absorption sélective et la réflexion de longueurs d'onde spécifiques. Ces molécules absorbent principalement dans le spectre bleu-violet et réfléchissent les longueurs d'onde rouges, fonctionnant comme des pigments accessoires en facilitant le transfert de l'énergie lumineuse absorbée à la chlorophylle pour la conversion en énergie chimique, et comme des photoprotecteurs, atténuant les dommages causés par une exposition excessive à la lumière. Dans le domaine des microalgues, un groupe diversifié et polyphylétique comprenant à la fois des photoautotrophes eucaryotes et procaryotes, les caroténoïdes jouent un rôle essentiel. Ces organismes, qui vont des formes unicellulaires aux formes coloniales, sont à la base des écosystèmes aquatiques, car ils n'ont besoin que de lumière, d'eau, de dioxyde de carbone et de nutriments inorganiques simples pour survivre. En tant que producteurs primaires, les microalgues jouent un rôle essentiel dans la fixation du carbone à l'échelle mondiale, en contribuant de manière significative à la production d'oxygène et à la séquestration du CO2, jouant ainsi le rôle d'une pompe biologique cruciale dans l'atténuation des émissions de carbone.