Procesom oksidacije u ljudskom organizmu nastaju nestabilni kemijski spojevi. Ti se spojevi nazivaju slobodni radikali, a oštećuju stanične membrane i druge strukture poput staničnih proteina, lipida i DNA u procesu koji se naziva oksidacijski stres. Šteta uzrokovana slobodnim radikalima s vremenom može postati nepovratna i dovesti do raznih patoloških procesa poput starenja stanica, raznih vrsta raka, Alzheimerove i Parkinsonove bolesti i mnogih drugih. Proces oksidacije mogu ubrzati stres, pušenje cigareta, alkohol, sunčeva svjetlost, zagađenje i drugi čimbenici.

Antioksidansi su tvari koje hvataju slobodne radikale u tjelesnim stanicama i sprječavaju ili smanjuju štetu uzrokovanu oksidacijom. Oni se nalaze u određenim namirnicama, a neki od najpoznatijih antioksidansa su vitamini A, C i E. 

Koncentracija antioksidansa u organizmu koristi se za procjenu količine oksidativnog stresa. Mjerenje antioksidativnog statusa važno je u razumijevanju uloge oksidativnih događaja u brojnim bolestima, uključujući rak, aterosklerozu i dijabetes. Antioksidativni status može se procijeniti mjerenjem pojedinačnih razina antioksidansa u plazmi ili tkivu kao što su vitamin C, vitamin E ili karotenoidi.