Gli antiossidanti sono composti che inibiscono i processi di ossidazione. Durante l'ossidazione, nell'organismo vengono rilasciati radicali liberi e l'ossidazione può innescare reazioni a catena che possono danneggiare alcune cellule. Durante l'ossidazione, gli atomi che compongono un composto (come le proteine che costituiscono gli enzimi) perdono elettroni, diventando carenti di elettroni. Gli antiossidanti primari prevengono questo processo fornendo elettroni (come le vitamine A, C ed E).
L'ossidazione e la formazione di radicali liberi nel nostro organismo avvengono anche durante il metabolismo naturale, ma vengono accentuate da stress, lavoro fisico, esercizio fisico, tossine, radiazioni radioattive e UV. Questi radicali liberi possono danneggiare, tra le altre cose, il nostro DNA, il che nel tempo può portare a mutazioni (cambiamenti), e le mutazioni possono causare varie malattie. L'insieme di questi processi dannosi è chiamato stress ossidativo. Tutti i radicali liberi aumentano l'infiammazione, quindi anche le vitamine antiossidanti hanno effetti antinfiammatori.
Gli antiossidanti possono anche migliorare l'efficienza dei processi immunitari. Diversi studi hanno stabilito una relazione negativa tra stress ossidativo e sistema immunitario, con lo stress ossidativo che danneggia il sistema immunitario.
Tra le vitamine, le vitamine A, C ed E hanno effetti antiossidanti primari. Quando si pensa agli antiossidanti, è probabile che queste tre vitamine vengano in mente, poiché sono gli antiossidanti naturali più studiati, con numerosi studi che ne attestano l'efficacia.
La vitamina D agisce come antiossidante stimolando la riparazione delle cellule già danneggiate dall'ossidazione, riducendo il numero di cellule infiammatorie.