Để thích nghi với sự tiến hóa từ sinh vật biển đến mặt đất, thực vật trên cạn bắt đầu sản xuất các chất chống oxy hóa như vitamin C, polyphenol và tocopherol không tìm thấy trong sinh vật biển .}
Trong quá trình tiến hóa của thực vật hạt kín từ 50 đến 200 triệu năm trước, nhiều sắc tố tự nhiên chống oxy hóa đã được phát triển - đặc biệt là trong thời kỳ kỷ Jura - như một phương tiện hóa học để bảo vệ chống lại các loại oxy phản ứng, sản phẩm phụ của quang hợp {{4} Đầu thế kỷ 20, nghiên cứu sâu rộng tập trung vào việc sử dụng chất chống oxy hóa trong các quá trình công nghiệp quan trọng, như ngăn ngừa ăn mòn kim loại, lưu hóa cao su và làm tắc nghẽn động cơ đốt trong gây ra bởi quá trình trùng hợp nhiên liệu .
Nghiên cứu ban đầu về các chất chống oxy hóa sinh học tập trung vào cách sử dụng chất chống oxy hóa để ngăn ngừa sự ôi gây ra bởi quá trình oxy hóa các axit béo không bão hòa . hoạt động chống oxy hóa có thể được đo bằng một phương pháp đơn giản để đo tốc độ oxy hóa A, C và E, mọi người nhận ra tầm quan trọng của các chất chống oxy hóa trong vai trò sinh hóa của các sinh vật . Khi nó được nhận ra rằng các chất có hoạt tính chống oxy hóa có thể dễ dàng bị oxy hóa Các tác nhân giảm, phản ứng với các loại oxy phản ứng để tránh thiệt hại cho các tế bào bởi các loại oxy phản ứng, do đó đạt được hiệu ứng chống oxy hóa .