המונח נוגד חמצון ניתן לקבוצת מולקולות המסוגלות לעכב או למנוע את השפעת החמצן על אחרים, מה שמכונה חמצון, המורכב מהעברת אלקטרונים מחומר אחד לאחרים מחומר מחמצן. אשר נגרם לשחרור רדיקלים הגורמים למוות של תאים.
ישנם חומרים נוגדי חמצון שהם בטא קרוטנים, לוטאין, ליקופן, סלניום, ויטמין A, ויטמין C וויטמין E. מקורות טבעיים לחומרים אלה הם בדרך כלל מזונות כגון שום, אורז, ברוקולי, כרובית, פירות כמו תפוח, תפוז, פירות יער כמו אגוזי מלך ואגוזי לוז בין היתר. הם עוזרים לתאים לחיות זמן רב יותר על ידי מניעת הרדיקלים החופשיים שתגובת החמצון הרגילה מייצרת פועלים באופן שמחמצן את עצמם תוך כדי.
חמצון הוא חלק מתהליך החיים הטבעי של כל ישות ויכול להיות מועיל או מזיק לתאים, היעדר חומרים נוגדי חמצון בגוף יכול לגרום למתח חמצוני שהוא הפרעה תאית בה הם מאבדים את היכולת לטהר רעלים במהירות ריאגנטים ביניים או תיקון נזק כתוצאה מחמצון. מחלות מסוימות הקשורות למתח חמצוני הן מחלת פרקינסון או אלצהיימר, ולא ידוע אם זו סיבה או השפעה של אלה.
השימוש בנוגדי חמצון הוא נושא שנחקר מאוד ברחבי העולם, המיוחס לעיכוב ההזדקנות, למניעת סרטן ולפגיעות לב.
מבחינה תעשייתית משתמשים בכמה נוגדי חמצון להשגת דלק, ומשחקים תפקיד מייצב בשל העובדה שהוא מונע חמצון או פילמור.
