番茄紅素攝入人體後，通過小腸吸收，然後與乳糜微粒結合進入淋巴管，再輸入人體器官和組織，在肝臟、肺、前列腺、腎上腺、結腸和皮膚中的濃度較高。番茄紅素在人體內的濃度是不固定的。通常在服藥 24-48 小時後血液中的濃度達到最高，而血清半衰期約為 2-3 天。重復給藥會增加番茄紅素在體內的濃度。
根據研究，每天攝入 15 毫克以上的番茄紅素對健康更有益。然而，人們通常很難達到如此高的攝入量。補充番茄紅素的有效方法是服用高濃度的番茄紅素制劑。此外，經過加工的番茄紅素更容易被人體吸收。番茄紅素存在於番茄、西瓜、南瓜、李子、柿子、胡椒果、桃子、木瓜、芒果、番石榴、葡萄、柚子、小紅莓、雲莓和柑橘等水果中，也存在於蘿蔔、胡蘿蔔、蕪菁和甘藍的根部中。各種水果中的番茄紅素含量如下：
柚子：155-305 毫克
番茄：0.2-20 毫克
番石榴：5.23-5.50 毫克（0.1-0.5 毫克）
木瓜：0.11-5.3毫克
葡萄柚：0.35-3.36毫克（粉紅色）
葡萄柚。 p>
胡蘿蔔：0.65-0.78毫克
南瓜：0.38至0.46毫克
甘薯：0.02至0.11毫克
杏：0.01至0.05毫克
西紅柿和西紅柿制品中的番茄紅素是西方飲食中類胡蘿蔔素的最重要來源，人體血清中的含量也很高。人們從番茄中攝入的番茄紅素約占總攝入量的 80% 或更多。傳統番茄中的番茄紅素含量很低，大量存在於番茄籽周圍的類脂物質中，喝番茄汁或吃新鮮番茄通常意味著番茄紅素只是通過人體，很少被吸收。為了生產出具有保健和治療價值的番茄紅素營養制劑，國內外許多大型保健食品公司和制藥公司都開發出了含有番茄紅素的軟膠囊，以方便人體補充番茄紅素。而作為天然脂質的番茄紅素，其含量之高更是難能可貴！番茄紅素廣泛存在於人體的各個器官和組織中。它主要分布在人體的血液、腎上腺、肝臟、睪丸、前列腺、乳腺、卵巢、子宮、消化道等器官中，其中血液、腎上腺、肝臟和睪丸中含有較多的番茄紅素。番茄紅素具有非常優越的生理功能。它清除單線態氧的速率常數是目前常用的抗氧化劑維生素 E 的 100 倍，是β-胡蘿蔔素的兩倍之多。番茄紅素是抗氧化能力最強的類胡蘿蔔素。番茄紅素能有效預防前列腺癌，對子宮癌和肺癌細胞的抑制作用明顯高於β-胡蘿蔔素和α-胡蘿蔔素。此外，番茄紅素在人體內的含量與人的壽命有關。番茄紅素還具有抑制低密度脂蛋白氧化和抗紫外線的作用。它是壹種很有前途的功能性天然色素。自由基是具有未配對電子的氧分子（又稱氧自由基），其中大部分由於具有配對傾向而具有高度化學活性。自由基的配對反應過程又會形成新的自由基。
正常情況下，自由基是在機體正常新陳代謝中產生的，處於不斷產生和清除的動態平衡中，如自由基產生過多或清除過慢，就會通過攻擊氧化大分子物質和各種細胞、就會對細胞組織集體造成各種損傷，加速機體的衰老過程，誘發各種疾病，所以在人類所有疾病中，除了遺傳性和傳染性疾病外，其他大多數慢性疾病都是由氧化大分子物質和被氧化的大分子物質引起的。因此，在人類所有疾病中，除了遺傳性疾病和傳染性疾病外，其他大多數慢性疾病都與自由基過多有關。目前已知由自由基引起的疾病有 70 多種，如：癌癥、心臟病、衰老、皮膚色斑、皺紋、過敏、皮下出血、關節炎、白內障、老年癡呆癥、高血壓、動脈粥樣硬化、前列腺炎、胃潰瘍、免疫力低下等。