Glede na topnost antioksidantov ga lahko razdelimo v dve kategoriji: v vodi-topni antioksidanti in v maščobi-topni antioksidanti. V vodi-topni antioksidanti se običajno nahajajo v citoplazmatskem matriksu in plazmi, medtem ko v maščobi-topni antioksidanti ščitijo lipide celičnih membran pred peroksidacijo. Te spojine se bodisi biosintetizirajo v človeškem telesu ali pa jih zaužijemo s hrano. Različni antioksidanti so porazdeljeni v telesnih tekočinah in tkivih v določenem razponu koncentracij. Glutation in koencim Q10 se večinoma nahajata v celicah, medtem ko so drugi antioksidanti, kot je sečna kislina, bolj razširjeni (za podrobnosti glejte spodnjo tabelo). Nekateri antioksidanti so prisotni le v določenih specifičnih telesnih tkivih zaradi svojih antioksidativnih učinkov in tudi pomembnih patogenov in patogenih dejavnikov.
Nekatere spojine se usklajujejo in kelirajo s prehodnimi kovinami, da preprečijo, da bi kovina katalizirala nastajanje prostih radikalov v celicah, s čimer igrajo vlogo pri antioksidativni obrambi. Posebej pomembna točka v tej anti-metodi obrambe proti oksidaciji je izolacija železovih ionov s koordinacijskim keliranjem, ker so železovi ioni ključni za nekatere beljakovine, ki vežejo železo-, kot sta transferin in feritin. . Selen in cink na splošno veljata za antioksidantna hranila. Ta dva elementa nimata antioksidativnega učinka, lahko pa imata vlogo pri delovanju nekaterih antioksidativnih encimov.
