让辣椒表现为红色的物质是辣椒里面含有的辣椒红色素，这种物质经提炼后可以做为可食用食品添加剂，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%。

辣椒果实的颜色由果实中叶绿素、花青素、类胡萝卜素和类黄酮的相对含量决定。有研究者分析了青果期到老熟期辣椒果皮和果肉中叶绿素、类胡萝卜素和花青素的变化。随着辣椒的成熟，叶绿素逐渐减少，类胡萝卜素增加。采用高效液相色谱-二极管阵列检测器测定采摘红辣椒中类胡萝卜素的含量。含量最高的是辣椒红色素(9667μg/100g)，其次是β-胡萝卜素(2167μg/100g)、叶黄素(1203μg/100g)和玉米黄质(853μg/100g)，含量较低的是紫黄质、α-胡萝卜素、β-隐黄素，采摘后，颜色变化在干燥、干燥和贮藏期间持续存在。主要的调控基因是辣椒红色素/辣椒红色素合成酶(CCS)，它受水分、光照和温度的影响。当含水量低于30%时，辣椒红色素不再积累。