辣椒的显色物质主要是辣椒红色素。辣椒红色素是存在于辣椒中的类胡萝卜素类色素，占辣椒果皮的0.2%-0.5%。国外学者曾对辣椒中的类胡萝卜色素进行了深入细致的研究。已从辣椒中分离出50多种类胡萝卜素，其中已鉴别出30多种类胡萝卜素。研究表明，辣椒红色素最主要的成分是辣椒红素、辣椒玉红素。一般来说，辣椒红色素(色价10000单位)具有如下一些平均指标:脂肪酸80%一85%，主要由亚油酸、油酸、棕桐酸、硬脂酸、肉豆蔻酸组成；维生素E0.6%一1.0%；维生素C 0. 2%一1.1%；蛋白质(总氮)140 — 170mg/l00g样品；类胡萝卜素11.2%一15.5%，主要由辣椒红素、辣椒玉红素、R一胡萝卜素、黄体素、玉米黄素、隐黄质等组成，其中辣椒红素和辣椒玉红素占总量的50%一60%。
不同辣椒品种成熟果实中类胡萝卜素的含量相差很大，不同成熟期辣椒果实中类胡萝卜素总量、红色类胡萝卜素(辣椒红素、辣椒玉红素)含量以及叶绿素的含量都有很大的变化.从结果初期到果实完全成熟，类胡萝卜素总量和红色类胡萝卜素量分别增加66, 124倍，而叶绿素含量到成熟时接近零，红色与黄色的比例也从0.22增加到1.34。因而常用成熟红辣椒果实来提取辣椒红色素。