ksantofili (grč. ξανϑόςΞανϑός, ksanthós: žućkast, smeđ + -fil), žuti do smećkasti pigmenti, oksidacijski produkti karotena, ubrajaju se u karotenoide. Molekule ksantofila sastoje se od dvaju iononskih prstenova koji nose po jednu –OH skupinu, a povezani su konjugiranim dvostrukim vezama.
Poznat je žuti violaksantin u laticama maćuhice ili anteraksantin na prašnicama ljiljana. Zbog dobre topljivosti u mastima, često zajedno s karotenima, daju boju jestivim biljnim uljima. Jedan je od najraširenijih ksantofila lutein, koji se nalazi u kloroplastima listova u kojima apsorbira Sunčevu energiju (400 do 500 nm) i dalje ju predaje klorofilima za reakcije fotosinteze, a prekomjernu apsorbiranu energiju oslobađa kao toplinu i time zaštićuje strukture kloroplasta. U ljudskome organizmu lutein ima važnu antioksidativnu ulogu te pridonosi zaštiti oka od oksidativnoga stresa i štetnoga djelovanja plave svjetlosti. Zeaksantin se s luteinom nakuplja u žutoj pjegi oka i dopridonosi očuvanju vida. Ksantofili su također odgovorni za promjenu boje lišća u jesen. Tijekom razgradnje klorofila, žuti pigmenti postaju vidljiviji, što uzrokuje prepoznatljive nijanse žutih i smeđih listova. Osim u biljkama, ksantofili se nalaze i u algama, gdje sudjeluju u prilagodbi na promjene intenziteta svjetlosti u vodenom okolišu. U prehrambenoj industriji rabe se kao prirodna bojila, a istraživanja njihove uloge u zdravlju ljudi dodatno ističu njihovu važnost kao biološki aktivnih spojeva.