Sua estrutura molecular é semelhante a carotenos, que formam outra grande divisão do grupo dos carotenóides, mas as xantofilas contêm átomos de oxigênio, enquanto carotenos são puramente hidrocarbonetos sem oxigênio.
sˌuɐ ʃtɹˌutˈuɾɐ mˌulɨkulˈaɹ ɛ sˌemɨʎˈɐ̃ŋtɨ ɐ kˌɐɾutˈenʊʃ, kɨ fˈɔɾəmɐ̃ʊ̃ ˈowtɹɐ ɡɹˈɐ̃ŋdɨ dˌivizˈɐ̃ʊ̃ dʊ ɡɹˈupʊ dʊʃ kˌɐɾutɨnˈɔɪdɨʃ, mɐz ɐʃ ʃˌɐ̃ŋtufˈilɐʃ kuŋtˈeɪŋ ˈatumʊʒ dɨ ˌɔksiʒˈenjʊ, ˌeɪŋkwˈɐ̃ŋtʊ kˌɐɾutˈenʊʃ sɐ̃ʊ̃ pˌuɾɐmˈeɪŋtɨ ˌidɹukˌɐɾəbunˈetʊʃ sˈeɪŋ ˌɔksiʒˈenjʊ.