抗氧化反应（antioxidant responses），工学-环境科学-环境生物学-生态毒理学-抗氧化反应，生物应付氧化应激的方式。氧化应激（oxidative stress）指在有氧代谢过程中分子氧的减少和能量的产生，联合导致氧化应激的可能性，即氧自由基对生物分子的损坏。过氧化氢（H2O2）是产生氧自由基的化合物，在有氧代谢和其他过程中产生的自由基参与氧化应激。自由基如超氧自由基（O2-•）和羟基自由基（•OH）可以损伤蛋白质、脂、DNA和其他生物分子。内质网和微粒体的电子传递反应、光合作用电子传递、吞噬作用以及正常的前列腺素合成酶、鸟苷酸环化酶和葡萄糖氧化酶的催化都可以产生氧自由基。抗氧化反应一方面能制造与氧自由基（见自由基学说）反应的抗氧化剂，例如维生素E、维生素C、β胡萝卜素、儿茶酚胺、谷胱甘肽和尿酸；另一方面利用能够减少氧自由基量的酶，在避免氧化性损伤中发挥作用，例如超氧化物歧化酶（superoxide dismutase; SOD）和触媒（catalase; CAT）。超氧化物歧化酶通过催化方程（1）所示的反应而减少细胞中超氧化自由基的量。