Diverse reazioni allo stress influenzano seriamente l'alimentazione e la crescita degli animali acquatici, riducendo il tasso di sopravvivenza e persino causandone la morte. L'aggiunta di betaina al mangime può contribuire a contrastare il calo dell'assunzione di cibo negli animali acquatici in condizioni di malattia o stress, a mantenere un apporto nutrizionale adeguato e a ridurre alcune patologie o reazioni allo stress.

La betaina può aiutare i salmoni a resistere allo stress da freddo al di sotto dei 10 °C ed è un additivo alimentare ideale per alcuni pesci durante l'inverno. Gli avannotti di carpa erbivora trasportati per lunghe distanze sono stati immessi in due stagni, A e B, mantenendo le stesse condizioni. Nello stagno A è stato aggiunto lo 0,3% di betaina al mangime per carpe erbivore, mentre nello stagno B non è stata aggiunta alcuna betaina. I risultati hanno mostrato che gli avannotti di carpa erbivora nello stagno A erano attivi in ​​acqua, mangiavano velocemente e non morivano; gli avannotti nello stagno B mangiavano lentamente e la mortalità era del 4,5%, indicando che la betaina ha un effetto antistress.

La betaina è una sostanza tampone contro lo stress osmotico. Può essere utilizzata come agente protettivo osmotico per le cellule. È in grado di migliorare la tolleranza delle cellule biologiche alla siccità, all'elevata umidità, all'alta salinità e ad ambienti ipertonici, prevenire la perdita di acqua cellulare e l'ingresso di sali, migliorare la funzione della pompa Na-K della membrana cellulare, stabilizzare l'attività enzimatica e la funzione macromolecolare biologica, regolando così la pressione osmotica e l'equilibrio ionico dei tessuti e delle cellule, mantenendo la funzione di assorbimento dei nutrienti, aumentando la tolleranza di pesci e gamberetti a bruschi cambiamenti di pressione osmotica e migliorando la velocità di emissione del linguaggio.

La concentrazione di sali inorganici nell'acqua di mare è molto elevata, il che non favorisce la crescita e la sopravvivenza dei pesci. Un esperimento condotto su carpe ha dimostrato che l'aggiunta dell'1,5% di betaina/amminoacido all'esca può ridurre la ritenzione idrica nei muscoli dei pesci d'acqua dolce e ritardarne l'invecchiamento. Quando la concentrazione di sali inorganici nell'acqua aumenta (come nell'acqua di mare), è fondamentale mantenere l'equilibrio elettrolitico e la pressione osmotica dei pesci d'acqua dolce, facilitando così la transizione dall'acqua dolce all'acqua di mare. La betaina aiuta gli organismi marini a mantenere una bassa concentrazione di sale nel loro organismo, a reintegrare continuamente l'acqua, a regolare l'osmolarità e a consentire ai pesci d'acqua dolce di adattarsi al passaggio all'ambiente marino.