La primera defensa antioxidante es de tipo enzimático, se origina al interior de nuestro  organismo y opera de dos formas: evita la formación de radicales libres a partir de otras moléculas, como en el caso del peróxido de hidrógeno (H2O2), o convierte los radicales libres existentes en moléculas menos perjudiciales, antes de que puedan reaccionar y dañar a otras moléculas vecinas. Destacan en este grupo: (superóxido dismutasa (SOD), catalasa, glutatión peroxidasa, glutatión reductasa).

A esta primera barrera se suman los antioxidantes no enzimáticos, que provienen de los alimentos presentes en la dieta. Esta segunda defensa antioxidante está formada por distintos compuestos que atrapan o neutralizan radicales libres, interrumpiendo las reacciones en cadena a través de las cuales se propaga el daño que éstos producen. Para lograrlo, los antioxidantes entregan un electrón a los radicales libres, con lo cual los desactivan y apagan el proceso, pero sin transformarse ellos mismos en radicales libres, dada la gran movilidad de sus electrones o por su transformación en radicales libres "flojos" o no reactivos. Destacan en este grupo: vitamina A, vitamina E, glutatión, vitamina C, y otros.