La arsenobetaína[2]​ es un compuesto de organoarsénico y es la principal fuente de arsénico presente en el pescado.

[3]​[4]​[5]​[6]​ Es un arsénico análogo de trimetilglicina, comúnmente conocido como betaína.

La bioquímica y su biosíntesis son similares a los de colina y betaína.

La arsenobetaína es una sustancia común en los sistemas biológicos marinos y, a diferencia de muchos otros compuestos orgánicos como dimetilarsina y trimetilarsina, es relativamente no tóxico.

[7]​ Se sabe que desde 1920 los peces marinos contienen compuestos orgánicos, aunque no fue hasta 1977 que se determinó la estructura química de la arsenobetaína como el compuesto más predominante.