Antioxidanter eller antioxidationsmedel är kemiska föreningar som motverkar oxidering. Oxidation är en kemisk reaktion som kan producera fria radikaler, som därigenom leder till kedjereaktioner som kan skada organismers celler. Antioxidanter som tioler eller askorbinsyra (C-vitamin) avslutar dessa kedjereaktioner. För att balansera oxidationstalet upprätthåller växter och djur komplexa system av överlappande antioxidanter som glutation och enzymer (t.ex. katalas och superoxiddismutas) som produceras internt, eller fås med kosten som antioxidanterna C-vitamin och E-vitamin.
Begreppet "antioxidant" används mestadels för två helt olika ämnesgrupper: industriella kemikalier som tillsätts till produkter för att förhindra oxidation, och naturligt förekommande kemiska föreningar som finns i mat och vävnad. De förstnämnda, industriella antioxidationsmedel, har olika syften: agera som konserveringsmedel i mat och kosmetika, samt oxidationsinhibitorer i gummi, oljor och bensin.Anmärkningsvärt är att antioxidanter i kosttillskott varken har visat sig förbättra hälsan hos människor, eller vara ett effektivt skydd mot sjukdomar. Kosttillskott av betakaroten, A-vitamin och E-vitamin har ingen effekt i mortalitet eller cancerrisk. Kosttillskott med selen eller E-vitamin reducerar inte risken för hjärt- och kärlsjukdomar.
