Sắc tố màu đỏ cam làm nên màu đỏ cam hay hồng của cá hồi được gọi là astaxanthin. Astaxanthin là một sắc tố hòa tan trong lipid. Màu đỏ cam của nó là do chuỗi liên kết đôi liên hợp (xen kẽ đôi và đơn) kéo dài ở trung tâm của hợp chất. Chuỗi liên kết đôi liên hợp này cũng chịu trách nhiệm cho chức năng chống oxy hóa của astaxanthin (cũng như các carotenoid khác).
Astaxanthin là một sắc tố đỏ như máu và được sản sinh tự nhiên trong vi tảo nước ngọt Haematococcus pluvialis (Vi tảo lục) và nấm men Xanthophyllomyces dendrorhous (còn được gọi là Phaffia). Khi tảo bị căng thẳng do thiếu chất dinh dưỡng, tăng độ mặn hoặc ánh nắng mặt trời quá nhiều, nó sẽ tạo ra astaxanthin. Những động vật ăn tảo, chẳng hạn như cá hồi, cá hồi trout đỏ, cá tráp biển đỏ, hồng hạc và động vật giáp xác (tức là tôm, nhuyễn thể, cua, tôm hùm và tôm càng), sau đó phản ánh sắc tố astaxanthin màu đỏ cam ở nhiều mức độ khác nhau.
Như vậy, màu sắc của thịt cá hồi, cho dù hoang dã hay nuôi, được xác định bởi chế độ ăn uống của nó. Màu thịt cá hồi thay đổi từ màu đỏ cam đến màu hồng ngà, là kết quả của mức độ sắc tố hữu cơ, astaxanthin, có trong những gì cá đã ăn. Cá hồi hoang dã có màu hồng tự nhiên do chế độ ăn của chúng bao gồm astaxanthin, một hợp chất màu đỏ cam có trong nhuyễn thể và tôm. Tuy nhiên, cá hồi nuôi trong trang trại ăn bất cứ thứ gì mà người nông dân ném vào bè cá của họ, do đó thường có màu nhợt nhạt hơn.
Cá hồi nếu để nuôi tự nhiên sẽ có màu xám, bán không được giá nên người nuôi cá hồi thường cho cá hồi ăn thức ăn có chứa astaxanthin tổng hợp (chủ yếu là từ vi tảo lục Haematococcus pluvialis). Một lượng nhỏ astaxanthin (từ 20 đến 60 miligam / kg thức ăn) được cho vào thức ăn của cá hồi, giúp cá không chỉ khỏe mạnh hơn mà còn có màu “hồng cá hồi” quen thuộc.