Το χρυσό χρώμα του βουτύρου προέρχεται από το βήτα-καροτένιο, την ίδια χρωστική που κάνει τα καρότα πορτοκαλί.

Το βήτα-καροτένιο είναι μια φυσική χρωστική που ανήκει στην οικογένεια των καροτενοειδών και αποτελεί πρόδρομο της βιταμίνης Α. Οι αγελάδες που βόσκουν ελεύθερα σε λιβάδια προσλαμβάνουν μεγάλες ποσότητες αυτής της ουσίας από το φρέσκο χορτάρι. Η χημική δομή του βήτα-καροτενίου το καθιστά λιποδιαλυτό, γεγονός που σημαίνει ότι προσκολλάται στα σφαιρίδια λίπους του γάλακτος.Στο φρέσκο γάλα, το χρώμα παραμένει λευκό επειδή τα σφαιρίδια λίπους περιβάλλονται από μια μεμβράνη που αντανακλά το φως. Κατά τη διαδικασία του χτυπήματος για την παραγωγή βουτύρου, αυτές οι μεμβράνες σπάνε και το λίπος απελευθερώνεται. Αυτή η διαδικασία εκθέτει το βήτα-καροτένιο και το συμπυκνώνει σε ποσοστό περίπου 80% λιπαρών, δίνοντας στο βούτυρο τη χαρακτηριστική χρυσή του απόχρωση.Σύμφωνα με μελέτες από το Πανεπιστήμιο Cornell, η εποχικότητα παίζει καθοριστικό ρόλο στην ένταση του χρώματος. Το βούτυρο που παράγεται την άνοιξη και το καλοκαίρι είναι συνήθως πιο κίτρινο από το χειμερινό, καθώς η διατροφή των ζώων αλλάζει από φρέσκο χορτάρι σε ξηρό σανό ή σιτηρά. Ιστορικά, από τον 14ο αιώνα, οι παραγωγοί χρησιμοποιούσαν εκχυλίσματα από άνθη κατιφέ ή σαφράν για να διατηρήσουν το χρώμα σταθερό όλο τον χρόνο.Σήμερα, η βιομηχανία τροφίμων χρησιμοποιεί συχνά το ανάττο, μια φυσική χρωστική από τους σπόρους του δέντρου Bixa orellana, για να πετύχει το ίδιο αποτέλεσμα. Η παρουσία του βήτα-καροτενίου δεν είναι μόνο θέμα αισθητικής, αλλά και δείκτης θρεπτικής αξίας. Το βούτυρο από αγελάδες που τρέφονται με χορτάρι περιέχει υψηλότερα επίπεδα ωμέγα-3 λιπαρών οξέων και συζευγμένου λινολεϊκού οξέος (CLA).