抗氧化劑分成下列四大種類：
(1) 自由基終止劑（free radical terminator）
即所謂的一級抗氧化物質（primary antioxidants），這類抗氧化劑主要是提供氫原子後形成穩定的共振形式，以達到延遲及干擾自由基連鎖反應，甚至終止氧化反應的進行，維生素E及大部分酚類化合物（phenolic compond）屬於此分類。
(2) 氧原子清除劑（oxygen scavenger）
這類抗氧化劑的作用在於消耗氧原子，例如維生素C可與氧作用而消耗密閉空間中殘留的氧，而具有抗氧化作用。
(3) 金屬螯合劑（chelating agent）
金屬離子種類很多，其中以鐵離子及銅離子的促氧化活性最強，此類抗氧化劑可與金屬產生螯合作用而減緩氧化作用的進行，檸檬酸及大部分類黃酮皆具有這類能力。
(4) 單態氧抑制劑（singlet oxygen inhibitor）
能破壞單態氧而抑制光氧化的進行，由於β-胡蘿蔔素屬於光敏感物質，能吸收環境中的光，使其不傳遞給氧分子，避免光氧化的進行
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