一般に抗酸化剤はフリーラジカルに電子を与えることによってフリーラジカルを安定にしますが、一方、電子を取られた抗酸化剤のほうはフリーラジカル、つまり酸化剤としての性質を持つようになります。低分子で水溶性の抗酸化剤ビタミンCなどは電子を与えたあと尿中に排泄されるため問題ありませんが、β-カロチンのように油に溶けるものは排泄されずに体内に止まって酸化剤として働く可能性もあります。ビタミンＥやβ-カロチンは細胞膜に入って活性酸素からの障害から細胞を守っていますが、時間とともに酸化されてその効力は低下し、逆に酸化剤としての性質を持ってきます。ビタミンCには、一度酸化したビタミンＥやβ-カロチンなどを還元し元に戻す働きがあります。したがって、水溶性の抗酸化剤が十分補給されない状態で、脂溶性の抗酸化剤だけを大量に摂取することは、却って良くないことが理解できます。