베타인은 2극성 구조와 전하적 중성 덕에 물과 쉽게 수소 결합한다.  덕분에 세포 내 효소 및 단백질 구조를 유지해 삼투압의 영향 없이 정상적으로 기능할 수 있다.
삼투물질로 작용 : 베타인의 2극성(dipolar) 구조와 전하적 중성(charge neutrality)으로 인해 베타인은 물과 쉽게 수소 결합(hydrogen bond)을 한다. 쉽게 흡수되는 특성 때문에 천연 베타인은 세포 내의 삼투농도(osmotic concentration)를 효과적으로 증가시킨다. 세포 내의 이온 농도를 올리지 않고서도 수분함량이 유지되므로 동물의 에너지 소비를 줄여준다. 따라서 세포 내 효소 및 단백질 구조를 유지할 수 있으며, 삼투압의 영향(osmotically disturbed) 없이 효소와 단백질 구조는 정상적으로 기능할 수 있는 것이다.