八氢番茄红素合酶（PSY，phytoene synthase）是类胡萝卜素生物合成途径上的第一个合成酶。两个 GGPP 在八氢番茄红素合酶的催化下合成八氢番茄红素。八氢番茄红素通过八氢番茄红素脱氢酶（PDS，phytoene desaturase)）进行两步脱氢反应形成 ζ-胡萝卜素，最后经过两步脱氢反应（由 ζ-胡萝卜素脱氢酶 ZDS 催化），最终形成番茄红素（lycopene）。八氢番茄红素合酶是类胡萝卜素生物合成途径上的第一个合成酶，它催化两分子GGPP形成八氢番茄红素。大量研究表明八氢番茄红素合酶是类胡萝卜素代谢途径的限速酶，尽管在拟南芥中只存在一个编码PSY的基因，但是在大多数植物中，PSY由多个基因编码，例如，番茄，木薯，玉米和水稻中都有3 个 Psy 基因编码，烟草也有两个。