กลไกการป็นสารต้านออกซิเดชันระดับเซลล์ของวิตามินอีหรือโทโคฟีรอล ได้แก่
- เกิดปฏิกิริยากันโดยตรงกับออกซิแดนซ์หรือออกซิไดซิงเอเจนต์ โดยมีกรดแอสคอร์บิก กลูตาโทโอน (GSH) หรือ
รีดิวซิงเอเจนต์อื่นๆ
- วิตามินอี กรดแอสคอร์บิก แคโรทีนอยด์ ซุปเปอร์ออกไซด์ดิสมิวเทส และสารกำจัดออกซิเจน (scavenger) อื่นๆ จะจับ
อนุมูลอิสระและออกซิเจนเดี่ยว (singlet oxygen)
- ทำให้มีการลดลงของไฮโดรเพอร์ออกไซด์ โดยเอนไซม์กลูตาไทโอนเพอร์ออกซิเดส และแคทาเลส
- ช่วยจับหรือกำจัด transition metal โดยเฟอร์ริทิน แทรนส์เฟอร์ริน ซีรูโลพลาสมิน แอลบูมินและคีเลเตอร์อื่นๆ
- แยกหรือป้องกัน reaction oxygen species และปัจจัยอื่นๆ จากตำแหน่งที่จะเกิด action โดยตัวกั้นที่เมมเบรน
(membrane barrier)
- ซ่อมแซมส่วนที่เสียหายโดยใช้สารอาหารและกิจกรรมของเมแทบอลิซึม (metabolic activity)
