眼底を観察すると網膜中央の直径1.5〜2.0
mmの範囲が黄色くみえる．この部位を黄斑という。検眼鏡の光で輪状反射ができる範囲である．その真ん中は中心窩という直径約0.35
mmの窪みをなす．ちなみに臨床で使用される黄斑部とは黄斑を含む直径6.0
mmの範囲をいう．
黄斑が黄色いのは黄色の黄斑色素があるからで，その成分はルテイン,
(3R, 3'R)ゼアキサンチン, (3R, 3'S)ゼアキサンチン(メソゼアキサンチン)の3種類のキサントフィルカロチノイドである。.ゼアキサンチンには三つの立体異性体があるが,
(3S, 3'R)ゼアキサンチンは網膜には存在しない.
血漿中のルテイン，ゼアキサンチンは脈絡膜毛細血管から網膜色素上皮を介して視細胞外節に取り込まれて軸索に集まる．特に錐体細胞に集積するので，組織学的には錐体軸索である外網状層(Henle線維層)に最も多い。.一部は神経接合を介した輸送で内網状層にも達する．また，杆体外節にもルテインが確認されている．網膜前膜の手術時に除去した前膜に黄色色素がみられることから考えると，病的に増殖するMuller細胞は黄斑色素を取り込むのかも知れない．
２次元的分布をみると網膜全体量の半分が黄斑にあり，残りはその周辺に分布する．中心窩はメソゼアキサンチンの比率が高く，周辺ほどルテインの比率が高い．
ルテインとゼアキサンチンは460nmに吸収ピークをもつ(図４).この吸収特性によって過剰な青色可視光を吸収し，視細胞を光障害から守るフィルター効果を発揮する(黄斑色素(青色光障害)は光障害と関係するか？）
また，ルテイン，ゼアキサンチンは抗酸化作用を持ち，他の抗酸化酵素と同様に視細胞に作用するラジカルの消去に役立つと考えられる．網膜色素上皮のリポフスチンに青色光を照射すると活性酸素の一種である一重項酸素が発生する．図５はルテインが一重項酸素を消去することを示したもので，この実験系では抗酸化物質であるビタミンＥより強い消去能を有した．ゼアキサンチンの結合蛋白はpi
isoform of glutathione S-transferase (GST)とされる.ＧＳＴが脂質ヒドロペルオキシド(Ｌ００Ｈ)など脂質過酸化によってできた毒性物質を還元する酵素であることを考えると，ゼアキサンチンが酸化されたＧＳＴの還元に慟いていることも想像されて興味深い．
in vivo でもThomsonらがウズラで網膜内ルテインとゼアキサンチンが光障害を抑制することを実験的に示した．
霊長類は中心窩をもっことでよい視力を得るが，黄斑色素は中心窩の視細胞(錐体細胞)を光障害から守るために存在する．
脊椎動物の網膜は光受容体である視細胞が網膜の最も外側(光路に対して網膜の最深部)にあるという一見不合理な構造をしている．そのため視細胞に到達する光は網膜内層で散乱されて減弱する．これを解消するために中心窩では網膜内層が欠如し，錐体細胞がいわばむき出しになった構造となり，より光を受けやすくなっている(なぜ中心窩は凹んでいるのか？参照)．しかし，そのために過剰な光，特に毒性の強い青色光による障害を受けやすい．そこで，黄斑色素は青色光をある程度吸収することで，錐体細胞の光障害を抑制する。.また，抗酸化作用も併せ持つ．いわば，霊長類が中心窩獲得時に得た生体の防御機構である．中心窩のない他の哺乳類には黄斑色素はない．
ルテインとゼアキサンチンは体内合成されず，食餌から摂取する必要がある．例えばサルを生後からキサントフィルを含まない食餌で飼育すると黄斑色素は形成されず，ルテインやゼアキサンチン摂食を始めると黄斑色素ができる．ヒ1ヽでも出生前(妊娠22週)の網膜にルテインとゼアキサンチンは存在するが，黄斑色素はなかったと報告されている．黄斑色素は生後の食物摂取(母乳はカロチノイドを含む)とともに形成されていく．
ルテインはホウレン草，ケールなどの葉物野菜に，ゼアキサンチンはトウモロコシ，オレンジなどに多く含まれる．両者とも脂溶性物質なので脂質とともに摂食した方が十二指腸での吸収がよくなる．メソゼアキサンチンは食物中には乏しく，網膜においてルテインから酵素的に生成される．
食餌以外にサプリメントとしてルテインを多量に摂取すると，血漿濃度が上昇した後黄斑色素量が増加する．われわれの検討では，健常人にルテイン10
mg/日を投与すると約２ヵ月で黄斑色素が最大値に達した.
Landrumらの健常人にルテイン30 mg/日を140日問摂取させた実験では，血中濃度は摂取後すぐから上昇して40日前後で一定となり，黄斑色素は摂取後から直線的に増加して摂取中止後50日間まで上昇を続けた．
ルテインの最大許容摂取量は不明であるが，20
mg/日を６ヵ月間, 30 mg/日を５ヵ月間，40mg/日を２ヵ月間摂取した限りでは副作用がなかったとの報告がある．ちなみにサプリメントのルテインの多くはマリーゴールド抽出物で，ゼアキサンチンはオレンジペッパー抽出物である．