為了適應(yīng)從海洋生物演變?yōu)殛懙厣铮懮参镩_(kāi)始產(chǎn)生海洋生物所不具有的抗氧化劑比如維生素C、多酚和生育酚。五千萬(wàn)年到兩億萬(wàn)年前被子植物植物在進(jìn)化的過(guò)程中發(fā)展出了許多抗氧化的天然色素--特別是在侏羅紀(jì)時(shí)代--作為一種化學(xué)手段抵御光合作用的副產(chǎn)物活性氧類(lèi)物質(zhì)。本來(lái)抗氧化劑一詞特指那類(lèi)可以防止氧氣消耗的化學(xué)物質(zhì)。在19世紀(jì)末至20世紀(jì)初，廣泛研究集中在重要的工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程對(duì)抗氧化劑的使用上，比如防止金屬腐蝕、橡膠的硫化、由燃料聚合導(dǎo)致的內(nèi)燃機(jī)積垢等。

生物學(xué)對(duì)抗氧劑的研究早期集中在是如何使用抗氧化劑來(lái)避免不飽和脂肪酸氧化引起的酸敗。可以通過(guò)將一塊脂肪置于一個(gè)充氧的密封容器后對(duì)其氧化速率進(jìn)行測(cè)定的簡(jiǎn)單方法度量抗氧化活性。然而隨著具有抗氧化作用的維生素A、C、E的發(fā)現(xiàn)和確認(rèn)，人們意識(shí)到抗氧化劑在生物體內(nèi)起到生化作用的重要性。當(dāng)認(rèn)識(shí)到具有抗氧化活性的物質(zhì)可能本身就容易被氧化的事實(shí)后，對(duì)抗氧化劑可能作用機(jī)理的探索首先開(kāi)始。通過(guò)研究維生素E如何防止脂質(zhì)過(guò)氧化，明確了抗氧化劑作為還原劑通過(guò)與活性氧物質(zhì)反應(yīng)來(lái)避免活性氧物質(zhì)對(duì)細(xì)胞的破壞，達(dá)到抗氧化的效果。