Ifølge oppløseligheten av antioksidanter kan den deles inn i to kategorier: vannløselige antioksidanter og fettløselige antioksidanter. Vannløselige antioksidanter finnes vanligvis i den cytoplasmatiske matrisen og plasmaet, mens fettløselige antioksidanter beskytter lipidene i cellemembraner mot peroksidasjon. Disse forbindelsene er enten biosyntetisert i menneskekroppen eller inntatt gjennom kosthold. Ulike antioksidanter fordeles i kroppsvæsker og vev i et bestemt utvalg av konsentrasjoner. Glutathione og koenzym Q10 finnes hovedsakelig i celler, mens andre antioksidanter som urinsyre er mer utbredt (se tabellen nedenfor for detaljer). Noen antioksidanter er bare til stede i visse spesifikke kroppsvev på grunn av deres antioksidanteffekter og også viktige patogener og patogene faktorer.
Noen forbindelser koordinerer og chelaterer med overgangsmetaller for å forhindre at metallet katalyserer produksjonen av frie radikaler i celler, og dermed spiller en rolle i antioksidantforsvaret. Et spesielt viktig punkt i denne antioksidantforsvarsmetoden er å isolere jernioner gjennom koordineringschelasjon, fordi jernioner er nøkkelen til noen jernbindende proteiner som transferrin og ferritin. . Selen og sink anses generelt som antioksidantnæringsstoffer. Disse to elementene har ingen antioksidanteffekt, men kan spille en rolle i aktiviteten til noen antioksidantenzymer.
