Antioksüdantide lahustuvuse järgi võib need jagada kahte kategooriasse: vees-lahustuvad antioksüdandid ja rasv{1}}lahustuvad antioksüdandid. Vees -lahustuvaid antioksüdante leidub tavaliselt tsütoplasmaatilises maatriksis ja plasmas, samas kui rasv-lahustuvad antioksüdandid kaitsevad rakumembraanide lipiide peroksüdatsiooni eest. Need ühendid kas biosünteesitakse inimkehas või neelatakse toiduga. Erinevad antioksüdandid jaotuvad kehavedelikes ja kudedes teatud kontsentratsioonivahemikus. Glutatiooni ja koensüümi Q10 leidub peamiselt rakkudes, samas kui teised antioksüdandid, näiteks kusihape, on laiemalt levinud (üksikasju vt allolevast tabelist). Mõned antioksüdandid esinevad ainult teatud kindlates kehakudedes nende antioksüdantse toime tõttu ning ka oluliste patogeenide ja patogeensete tegurite tõttu.
Mõned ühendid koordineerivad ja kelaatuvad siirdemetallidega, et takistada metallil katalüüsimast vabade radikaalide tootmist rakkudes, mängides seeläbi rolli antioksüdantide kaitses. Selle antioksüdantide kaitsemeetodi eriti oluline punkt on raua ioonide isoleerimine koordinatsioonikelaatimise kaudu, sest raua ioonid on mõnede rauda siduvate valkude, nagu transferriin ja ferritiin, võti. . Seleeni ja tsinki peetakse üldiselt antioksüdantseteks toitaineteks. Neil kahel elemendil ei ole antioksüdantset toimet, kuid need võivad mängida rolli mõnede antioksüdantsete ensüümide aktiivsuses.
