茶叶的抗氧化作用主要通过其含有的多酚类物质、维生素等成分实现，相关机制已在多项研究中得到验证。目前已有体外实验、动物实验以及部分临床研究证实，茶叶的抗氧化功效主要涉及清除自由基、调节抗氧化酶活性等途径。
1、茶多酚
茶叶中约含18%-36%的茶多酚，这类物质能通过酚羟基提供氢原子，中和自由基的未配对电子。实验显示，1mg茶多酚清除羟自由基的效率相当于9μg超氧化物歧化酶，这种自由基清除能力是其抗氧化作用的核心机制。
2、儿茶素类
表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG）占儿茶素总量的50%-80%，可通过激活Nrf2通路促进细胞合成谷胱甘肽过氧化物酶等内源性抗氧化物质。动物实验表明，EGCG能使肝脏SOD活性提高27%-35%，同时降低丙二醛水平。
3、抗氧化酶激活
体外细胞实验发现，茶叶提取物可使过氧化氢酶活性提升1.5-2倍，这种酶促抗氧化系统增强效应能持续6-8小时。其作用机制与调控Keap1-Nrf2-ARE信号通路密切相关。
4、金属离子螯合
茶叶中的鞣酸成分可通过邻苯二酚结构螯合铁、铜等过渡金属离子，抑制芬顿反应产生羟基自由基。研究显示，200μmol/L茶提取物可使亚铁离子引发的脂质过氧化反应降低62%。
5、维生素协同作用
每100g绿茶含300mg维生素C，该水溶性维生素可还原被氧化的维生素E，形成抗氧化循环系统。临床试验表明，饮用绿茶能使血浆维生素E水平维持稳定状态达4小时。
需注意茶叶抗氧化作用受加工方式影响显著，未发酵绿茶的多酚含量是发酵红茶的3-4倍。建议每日饮用3-4杯（约600-800ml）为宜，过量摄入可能影响铁吸收。特殊人群如贫血患者应咨询医师，避免饮茶干扰药物治疗。