Segundo a solubilidade dos antioxidantes, pódese dividir en dúas categorías: antioxidantes-solubles en auga e antioxidantes-solubles en graxa. Os antioxidantes-solubles en auga atópanse normalmente na matriz citoplasmática e no plasma, mentres que os antioxidantes-solubles en graxa protexen os lípidos das membranas celulares da peroxidación. Estes compostos biosintetízanse no corpo humano ou inxírense a través da dieta. Diferentes antioxidantes distribúense nos fluídos e tecidos corporais nun determinado rango de concentracións. O glutatión e o coenzima Q10 atópanse principalmente nas células, mentres que outros antioxidantes como o ácido úrico están máis amplamente distribuídos (consulta a táboa a continuación para obter máis información). Algúns antioxidantes só están presentes en certos tecidos corporais específicos debido aos seus efectos antioxidantes e tamén a importantes patóxenos e factores patóxenos.
Algúns compostos coordinan e quelan cos metais de transición para evitar que o metal catale a produción de radicais libres nas células, desempeñando así un papel na defensa antioxidante. Un punto especialmente importante neste método de defensa anti-oxidante é illar os ións de ferro mediante a quelación de coordinación, porque os ións de ferro son a clave para algunhas proteínas de unión ao ferro-como a transferrina e a ferritina. . O selenio e o cinc son xeralmente considerados nutrientes antioxidantes. Estes dous elementos non teñen efecto antioxidante pero poden desempeñar un papel na actividade dalgúns encimas antioxidantes.
