Az antioxidánsok, olyan vegyületek, melyek az oxidációs folyamatokat gátolják. Az oxidáció során a szervezetben szabadgyökök szabadulnak fel, illetve az oxidáció olyan láncreakciókat indíthat be, ami károsíthat bizonyos sejteket. Az oxidáció során egy vegyületeket (ilyen vegyületek az enzimeket alkotó fehérjék) felépítő atomok elektron adnak le, elektronhiányos állapotba kerülnek. Az elsődleges antioxidánsok ezt a folyamatot úgy akadályozzák meg, hogy elektront szolgáltatnak (ilyen az A-, C és E-vitamin).
Az oxidáció és szabadgyökképzés a szervezetünkben a természetes anyagcsere folyamán is bekövetkezik, de fokozódik stressz, fizikai munka, edzés hatására, mérgek-toxinok által, radioaktív és UV sugárzás hatására. Ezek a szabadgyökök pedig többek közt a DNS-ünket is károsíthatják, ami pedig az idő előrehaladtával mutációt (változást) eredményezhet, a mutáció pedig különféle betegségeket. Ezen károsító folyamatok összeségét hívjuk oxidatív stressznek. Minden szabadgyök fokozza a gyulladást, így az antioxidáns hatású vitaminoknak gyulladáscsökkentő hatásuk is van.
Az antioxidánsok javíthatják az immunfolyamatok hatékonyságát is. Számos tanulmány állapított meg a két az oxidatív stressz és az immunrendszer között negatív kapcsolatot, miszerint az oxidatív stressz károsítja az immunrendszert.
Vitaminok közül az A-, C- és E-vitamin rendelkezik elsődleges antioxidáns hatásokkal. Ha antioxidánsokra gondolunk valószínű ez a három vitamin fog az eszünkbe jutni, mivel ezek legkutatottabb természetes antioxidánsok, hatásosságukról rengeteg tanulmány beszámol.
A D-vitamin azáltal fejt ki antioxidánst, hogy a már oxidáció által károsított sejtek felépítését serkenti, a gyulladásos sejtek számát csökkenti.