Fytosterolen behoren tot de familie van natuurlijke triterpenen en vormen het merendeel van de onverzeepbare fractie van de lipiden. Hun chemische structuur is vergelijkbaar met die van cholesterol, maar verschilt in de zijketen. Fytosterolen hebben een dubbele binding tussen C5-C6 en een hydroxylgroep op de β-positie op C3. Wanneer de molecule verzadigd is op C5-C6 wordt de verbinding een stanol genoemd, sitostanol is zodoende de benaming van verzadigde sitosterol..

In de natuur komen in alle plantenweefsels sterolen voor als vrije sterolen (de hier beschreven fytosterolen), in de vorm van (vier) conjugaten: steryl-vetzuuresters, hydroxycinnamaat-sterylesters, sterylglycosiden en in de vorm van gecyleerde sterylglycosiden. Plantaardige oliën bevatten overwegend fytosterolen en sterylesters, maar weinig of geen sterylglycosiden.

Fytosterolen zijn een structureel bestanddeel van plantaardige celmembranen, zoals cholesterol dat is bij dieren. Zij bepalen in belangrijke mate de fysische eigenschappen van membranen. Aangenomen wordt dat campesterol, β-sitosterol en 24-methylcholesterol (in deze volgorde) in staat zijn de vloeibaarheid en permeabiliteit van de membranen in plantenmembranen te regelen op een soortgelijke wijze als cholesterol in zoogdiercellen.

Wat dat regelen betreft, sterolen zijn betrokken bij de wijze waarop de membranen van planten zich aanpassen aan veranderingen in temperatuur en andere biotische en abiotische stressfactoren. Zo is β-sitosterol een precursor van stigmasterol en de verhouding tussen deze twee sterolen is belangrijk voor de resistentie van bepaalde plantensoorten tegen lage en hoge temperaturen, campesterol een precursor van plantaardige steroïdale hormonen.

In fotosynthetische organismen kunnen veel verschillende sterolen aanwezig zijn, in soort-afhankelijke hoeveelheden en verhoudingen, afhankelijk van de soort. Er zijn meer dan 250 verschillende fytosterolen geïdentificeerd, waarvan alleen al maïs zestig soorten. Ze worden onderverdeeld in drie grote subgroepen op basis van het aantal methylgroepen op C4:

1. twee methylgroepen (4,4'-dimethyl): 24-methyleencycloartanol, cycloartenol, α-amyrine en β-amyrine,
2. één methylgroep (4-monomethyl): citrostadienol, obtusifoliol, cycloeucalenol, en gramisterol, en
3. geen methylgroep (4-desmethyl): o.a. cholesterol, campesterol, campestanol, stigmasterol, clerosterol, sitosterol en avenasterol,..

in plantaardige oliën komen 4-desmethyl-sterolen het vaakst voor, meer dan 50% daarvan is β-sitosterol. Een typisch fytosterolmengsel bevat 70% sitosterol, 20% stigmasterol en 5% campesterol, anders gezegd meer dan 70% 24-ethyl-sterolen en minder dan 30% 24-methyl-sterolen.

Sitosterol, stigmasterol en campesterol zijn representatief voor fytosterolen. Ze komen voor in de celmembranen van bepaalde granen, noten en peulvruchten, en in de daarvan gemaakte ongeraffineerde plantaardige oliën. Alle drie bezitten het kernskelet van cholesterol, maar hebben een andere zijketen. Campesterol heeft een methylgroep op C24 terwijl sitosterol en stigmasterol op C24 voorzien zijn van een ethylgroep. Raapzaadolie bevat een vierde belangrijke fytosterol, brassicasterol.

In planten komt ook cholesterol voor, zij het in minieme hoeveelheden. Het is een precursor is voor de biosynthese van sommige steroïdale saponinen en alkaloïden in planten en fytoecdysteroïden, die de weerstand tegen stress verhogen door de gezondheid en vitaliteit te bevorderen.

Plantensterolen zijn C-28- of C-29-sterolen, die van cholesterol (C-27) verschillen door de aanwezigheid van een extra methyl- (campesterol) of ethyl- (sitosterol) groep aan de cholesterolzijketen. Hoewel er meer dan veertig plantensterolen uit zeven verschillende plantenklassen zijn geïdentificeerd, zijn campesterol (C-28), stigmasterol (C-29) en vooral β-sitosterol (C-29) de meest voorkomende.

Sterolen (en hun conjugaten) zijn betrokken bij de wijze waarop plantenmembranen zich aanpassen aan veranderingen in temperatuur en andere biotische en abiotische stressfactoren. β-Sitosterol een precursor van stigmasterol, en de verhouding tussen deze twee sterolen is belangrijk voor de weerstand van planten tegen lage en hoge temperaturen. Stigmasterol en cholesterol werken in plantencellen vermoedelijk op een vergelijkbare manier als cholesterol in dierlijke cellen.

Tot de fytosterolen worden ook (fyto)stanolen gerekend, verzadigde fytosterolen die minder talrijk in de natuur voor komen, zoals campestanol en sitostanol. Soms abusievelijk tot de plantensterolen gerekend, is ergosterol dat niet. Het komt alleen voor in de celmembranen van schimmels, gisten en sommige protisten, en niet in planten

De belangrijkste natuurlijke bronnen van fytosterolen in onze voeding zijn oliën (en margarines), hoewel ze ook worden aangetroffen in noten en zaden, granen, peulvruchten en groenten. Graanprodukten bevatten meet sterolen dan groenten. Het totale sterolgehalte van rogge bedraagt 95,5 mg/100 g, van tarwe 69,0, gerst 76,1, wintertarwe 52,8, spelt 52,7 en haver 44,7.

In de voedingsdatabase van de USDA kun je voor een groot aantal producten het fytosterol-gehalte bekijken. Dit is de directe link naar de zoekfunctie in deze database: https://fdc.nal.usda.gov/fdc-app.html#/?component=1283

In westerse diëten komen plantensterolen in vergelijkbare hoeveelheden voor als cholesterol: 150 tot 400 mg per dag. In vegetarische diëten aanzienlijk (ongeveer 50%) meer. Ons lichaam onderscheid tussen cholesterol en niet-cholesterol-sterolen, in die zin dat het ongeveer 50% van de cholesterol in de voeding op neemt en vast houdt, maar minder dan 5% van de niet-cholesterol-sterolen.

Fytosterolen en fytostanolen kunnen het cholesterolgehalte bij mensen met tot 15% verlagen. Het exacte mechanisme is niet volledig bekend. Eén theorie luidt dat cholesterol dat reeds marginaal oplosbaar is, in de darm in een niet-absorbeerbare toestand wordt gebracht door de ingenomen fytosterolen en stanolen. Een tweede theorie benoemt een verdringingsmechanisme, het feit dat cholesterol in galzouten en fosfolipiden bevattende micellen terecht moet komen om in de bloedbaan te kunnen worden opgenomen. Cholesterol is slechts marginaal oplosbaar in deze micellen en wordt verdrongen door fytosterolen (en stanolen), waardoor de absorptie van cholesterol wordt geremd of verhinderd.

De inname van fytosterolen kan zo helpen om het totale cholesterolgehalte in het lichaam onder controle te houden en het HDL-, LDL- en TAG-gehalte te wijzigen. Om die reden worden producten (margarines als Benecol, Becel Pro-Activ, cholesterol-verlagende yoghurts, ontbijtgranen en diverse smeersels) verrijkt met fytosterolen.