在維他命Ｃ的各項效用中，有一個功能是維他命Ｃ極度與眾不同的，那就是強力的抗氧化作用。

人體的生命分秒離不開氧氣，而在吸人體內的氧氣中有百分之三會經由代謝程序轉變成氧自由基。 自由基對人體有許多重要的生理機制，其中最重要的是免疫系統的運作與細胞間的信息傳遞。 但，如果自由基的數量過剩，則會傷害到細胞、組織、ＤＮＡ等而引起疾病。

自由基，也稱為游基，是一種強氧化劑，它是細胞正常代謝時必會產生的毒素。 如果沒有抗氧化劑的制止，自由基會不斷的攻擊細胞，直到細胞嚴重損傷甚至死亡為止。 由於細胞長年累月的遭受自由基侵害，所以造成人體的老化；因此越來越多的專家相信補充足量的抗氧化劑可以減緩老化的速度。

帶氧自由基有好幾種，但都對細胞不利。 而環境對自由基的產生有很大的影響，如生活在香菸、煙霧繚繞、或都市廢氣沉重的地方，都會使人體產生大量的自由基。 這些自由基會使核酸突變，失去製造蛋白質的能力，同時破壞細胞內的各種胞器。 據美國柏克萊加州大學生化研究所的估計，每個細胞每天會遭受一萬次以上的自由基侵害和破壞，大部份的細胞都可以迅速的自行修補，恢復原狀；但部份因抗氧化劑含量不足，而受到永久性的傷害，終致身體老化或衍生慢性疾病。

最常用的抗氧化物質有三種，水溶性的維他命Ｃ、脂溶性的維他命Ｅ及胡蘿蔔素。 這三種抗氧化物質彼此支援，相輔相成。

在細胞內的內質網與粒腺體的薄膜中含有不飽和脂肪酸，這是最容易受到自由基侵害的對象。 維他命Ｅ可以卡進這些薄膜中，及時保護不飽和脂肪酸的健全。 當遇到活蹦亂跳、破壞力十足的自由基時，維他命Ｅ會將它抓住，並將之轉換為維他命Ｅ自由基，由於維他命Ｅ的分子大穩定性高，所以轉變後的維他命Ｅ自由基傷害力降低。

但是，如果讓這些質變後的維他命Ｅ自由基長期留在體內終究是一種危險。此時胡蘿蔔素就會把維他命Ｅ自由基中多出來的額外電子搶過來，而將它轉換為胡蘿蔔素自由基。 接著，維他命Ｃ再將二者的額外電子統統吸收過來，而變成維他命Ｃ自由基。 由於維他命Ｃ是水溶性的，因此維他命Ｃ變成自由基後的活躍性大幅降低，並且容易代謝及排泄體外。

所以，在整個抗氧化的過程中，維他命Ｃ不但將不安份的破壞份子自由基掃地出門，同時更把維他命Ｅ自由基與胡蘿蔔素自由基變回原狀，恢復原有的功能，因此說維他命Ｃ是抗氧化的最大功臣真是一點不為過。