La lutéine est l'un des trois pigments caroténoïdes qui se trouvent en très forte concentration dans la rétine de l'oeil, plus précisément dans la macula, une tache jaune d'environ 2 mm de diamètre. La couleur jaune de la macula est attribuable à la présence de lutéine, de zéaxanthine et de méso-zéaxanthine. Ces caroténoïdes ne sont pas synthétisés par l'homme et doivent donc être apportés par l'alimentation.
La lutéine et la zéaxanthine ont des propriétés antioxydantes et, en outre, ils filtrent la lumière bleue, deux actions qui contribueraient, selon les chercheurs, à prévenir la dégénérescence de la rétine. On pense que la lutéine agit à la fois en neutralisant les électrons libres qui peuvent endommager la rétine (effet antioxydant) et en filtrant la lumière bleue qui agresse les photorécepteurs de l'oeil (effet antioxydant indirect).
À la différence du bêta-carotène, la lutéine ne joue aucun rôle dans le métabolisme de la vitamine A, et ne peut donc être considérée comme une provitamine. Elle fait partie de cette catégorie de substances qui ne sont pas considérées comme des nutriments essentiels, mais qui semblent pourtant jouer un rôle crucial pour la santé. Comme tous les caroténoïdes, la lutéine est mieux absorbée en présence de matière grasse, car elle est liposoluble.