Naturalną astaksantynę pozyskuje się przede wszystkim z kilku gatunków jednokomórkowych alg (przede wszystkim Haematococcus pluvialis i Chlorella zofingensis), znacznie rzadziej także z drożdży. Duży poziom astaksantyny znajdziemy w organizmach zwierząt żywiących się glonami i algami, takich jak krewetki, jak również żyjących na wolności zwierzętach znajdujących się wyżej w drabinie żywieniowej, takich jak kraby, langusty, łososie i pstrągi.