由于不同的抗氧化剂对各种活性氧物种的反应活性不同，所以衡量抗氧化剂的抗氧化性不是一个简单的过程。在食品科学中，抗氧化能力指数（oxygen radical absorbance capacity，ORAC）已经成为衡量食品、果汁和添加剂抗氧化能力的主要标准 。其他的一些测定方法包括Folin-Ciocalteu试剂法和等效抗氧化容量分析法（Trolox equivalent antioxidant capacity assay）。
包括蔬菜、水果、谷物、蛋类、肉类、豆类和坚果在内的许多食物中都含有抗氧化剂。像番茄红素和维生素C这样的抗氧化剂易在长时间的储存和烹煮下受到破坏。相比之下其他一些抗氧化剂比如全麦谷物和茶叶等食品中含有的多酚类抗氧化剂更为稳定。加工或烹饪食品对其中所含抗氧化剂的影响是较为复杂的，既可能增加抗氧化剂的生物利用度，比如蔬菜中的油溶性类胡萝卜素用油烹饪后更易被吸收利用；也可能因加工过程中暴露于空气中而使抗氧化剂受到损失。
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