Różne reakcje stresowe poważnie wpływają na odżywianie i wzrost zwierząt wodnych, zmniejszają przeżywalność, a nawet prowadzą do śmierci. Dodatek betainy do paszy może pomóc w ograniczeniu spadku spożycia pokarmu przez zwierzęta wodne w przypadku choroby lub stresu, utrzymać odpowiedni poziom składników odżywczych i złagodzić niektóre stany chorobowe lub reakcje stresowe.

Betaina pomaga łososiom w radzeniu sobie ze stresem termicznym poniżej 10°C i stanowi idealny dodatek paszowy dla niektórych ryb w okresie zimowym. Sadzonki amuru białego transportowane na duże odległości umieszczono odpowiednio w stawach A i B, zapewniając te same warunki. Do paszy dla amuru białego w stawie A dodano 0,3% betainy, a w stawie B nie dodano betainy. Wyniki wykazały, że sadzonki amuru białego w stawie A były aktywne w wodzie, pobierały pokarm szybko i nie padały. Narybek w stawie B pobierał pokarm powoli, a śmiertelność wyniosła 4,5%, co wskazuje na działanie przeciwstresowe betainy.

Betaina jest substancją buforującą stres osmotyczny. Może być stosowana jako osmotyczny środek ochronny dla komórek. Może poprawiać tolerancję komórek biologicznych na suszę, wysoką wilgotność, wysokie stężenie soli i środowisko hipertoniczne, zapobiegać utracie wody i wnikaniu soli do komórek, poprawiać funkcjonowanie pompy sodowo-potasowej błony komórkowej, stabilizować aktywność enzymów i funkcje makrocząsteczek biologicznych, regulując ciśnienie osmotyczne tkanek i komórek oraz równowagę jonową. Utrzymuje wchłanianie składników odżywczych, zwiększa tolerancję ryb i krewetek na gwałtowne zmiany ciśnienia osmotycznego oraz poprawia szybkość mowy.

Stężenie soli nieorganicznych w wodzie morskiej jest bardzo wysokie, co nie sprzyja wzrostowi i przeżywalności ryb. Eksperyment na karpiach pokazuje, że dodanie 1,5% betainy/aminokwasu do przynęty może zmniejszyć zawartość wody w mięśniach ryb słodkowodnych i opóźnić ich starzenie. Wzrost stężenia soli nieorganicznych w wodzie (np. w wodzie morskiej) sprzyja utrzymaniu równowagi elektrolitowej i ciśnienia osmotycznego ryb słodkowodnych oraz umożliwia płynne przejście z wody słodkiej do wody morskiej. Betaina pomaga organizmom morskim utrzymać niskie stężenie soli w organizmie, stale uzupełnia wodę, odgrywa rolę w regulacji osmotycznej i umożliwia rybom słodkowodnym adaptację do środowiska morskiego.