Afin de s'adapter à l'évolution de la marine à la vie terrestre, les plantes terrestres ont commencé à produire des antioxydants tels que la vitamine C, les polyphénols et les tocophérols qui n'ont pas été trouvés dans la vie marine.
Au cours de l'évolution des angiospermes entre 50 et 200 millions d'années, de nombreux pigments naturels antioxydants ont été développés - en particulier pendant la période Jurassique - comme moyen chimique pour se protéger contre les espèces réactives de l'oxygène, un sous-produit de la photosynthèse. À l'origine, le terme antioxydant a spécifiquement fait référence à une classe de produits chimiques qui empêchait la consommation d'oxygène. À la fin du 19e et au début du XXe siècle, des recherches approfondies se sont concentrées sur l'utilisation d'antioxydants dans des processus industriels importants, tels que la prévention de la corrosion métallique, la vulcanisation du caoutchouc et l'encrassement des moteurs à combustion interne causés par la polymérisation du carburant.
Les premières recherches sur les antioxydants biologiques se sont concentrées sur la façon d'utiliser des antioxydants pour prévenir la randité causée par l'oxydation des acides gras insaturés. L'activité antioxydante peut être mesurée par une méthode simple pour mesurer le taux d'oxydation d'un morceau de graisse après l'avoir placé dans un récipient scellé oxygéné. Cependant, avec la découverte et la confirmation des effets antioxydants des vitamines A, C et E, les gens ont réalisé l'importance des antioxydants dans le rôle biochimique des organismes. Lorsqu'il a été reconnu que les substances ayant une activité antioxydante peuvent être facilement oxydées, l'exploration du mécanisme d'action possible des antioxydants a commencé. En étudiant comment la vitamine E empêche la peroxydation des lipides, il a été précisé que les antioxydants, en tant qu'agents réducteurs, réagissent avec les espèces réactives de l'oxygène pour éviter d'endommager les cellules par des espèces réactives de l'oxygène, atteignant ainsi l'effet antioxydant.