Antioxidanty sú molekuly, ktoré môžu bezpečne vstupovať do interakcie s voľnými radikálmi a ukončiť reťazovú reakciu prv, než sa poškodia životne dôležité molekuly. Jedna molekula antioxidantu reaguje iba s jedným voľným radikálom, teda je zrejmé, že zdroje antioxidantov je potrebné neustále dopĺňať. Antioxidanty chránia organizmus človeka pred mnohými druhmi rakoviny, srdcovocievnymi chorobami ako aj ďalšími chorobami.

Voľné radikály sú atómy alebo skupiny atómov s nespárenými elektrónmi vo vonkajšej vrstve a vznikajú pri interakcii kyslíka s určitými molekulami. Voľné radikály sú veľmi nestále a rýchlo reagujú s inými zložkami, pričom sa pokúšajú zachytiť potrebný elektrón a získať stabilitu. Keď radikál atakuje najbližšiu stabilnú molekulu a „ukradne“ jej elektrón, nastáva „reťazová reakcia“ a z „atakovanej molekuly“ sa stáva voľný radikál. Hlavným nebezpečenstvom je poškodenie, ku ktorému dôjde, keď voľné radikály zreagujú s dôležitými zložkami buniek, napríklad DNA, alebo bunkovými membránami. Výsledkom pôsobenia voľných radikálov môže byť abnormálne množenie buniek, ktorá vedie k rakovine, nesprávnej funkcii buniek alebo odumretiu buniek.

Škodlivé voľné radikály vznikajú v organizme počas normálneho metabolizmu. Ukázalo sa však, že škodliviny zo životného prostredia, akými sú rôzne infekčné činidlá, znečistenie, UV žiarenie, cigaretový dym a radiácia, zapríčiňujú zvýšenú tvorbu radikálov. Keď nedôjde k neutralizovaniu škodlivých radikálov antioxidačným obranným systémom organizmu, nastane prebytok škodlivých radikálov a môže dôjsť k poškodeniu. Nerovnováha môže nastať aj v dôsledku nedostatočného príjmu antioxidantov zo stravy.

Antioxidačný obranný systém v ľudskom organizme možno rozdeliť na dve odlišné kategórie. Po prvé, v organizme sa syntetizuje celý rad enzýmov z bielkovín a iných živín a zložiek. Druhá skupina antioxidantov sa musí získať zo stravy, pretože ju organizmus nie je schopný syntetizovať. Do tejto druhej skupiny patria živiny a rastlinné metabolity spomínané už vyššie: vitamíny E a C, karotenoidy (farebné zložky ovocia a zeleniny, jeden z karotenoidov, β-karotén, je prekurzorom vitamínu A s antioxidačnými účinkami), selén.