Antioksidan adalah zat yang diyakini beberapa orang dapat melindungi sel dari menjadi kanker dengan menstabilkan molekul tidak stabil, yang dikenal sebagai radikal bebas, yang dianggap berkontribusi terhadap penyakit seperti kanker dan penyakit jantung. Berbagai penelitian telah berpusat pada hubungan antara antioksidan dan kanker ini, dan penelitian ini telah menghasilkan hasil yang bervariasi. Perbedaan antara kesimpulan telah menyebabkan beberapa orang dalam komunitas ilmiah untuk mempertanyakan kemanjuran menggunakan suplemen antioksidan ketika mencoba untuk memerangi atau mencegah kanker.
Di dalam tubuh, antioksidan bertindak sebagai pertahanan terhadap efek merusak dari radikal bebas. Radikal bebas bersifat tidak stabil, sehingga dapat merusak sel, protein, dan materi genetik lainnya, seperti DNA, sehingga menimbulkan banyak masalah terkait kesehatan. Enzim, yang merupakan protein di dalam tubuh, diketahui mengandung antioksidan, seperti halnya nutrisi seperti vitamin A, C dan E, selenium dan beta karoten. Selama beberapa penelitian, nutrisi ini telah diberikan kepada pasien untuk mengeksplorasi hubungan antara antioksidan dan kanker.
Selama tahun 1990-an, penelitian pencegahan kanker meneliti efek dari kombinasi antioksidan yang diberikan kepada pria dan wanita sehat yang dianggap memiliki risiko signifikan terkena kanker lambung. Hasilnya menunjukkan bahwa suplementasi antioksidan secara signifikan mengurangi kemungkinan kanker lambung dan kanker lainnya. Akibatnya, hubungan antara antioksidan dan pencegahan kanker didirikan.
Sebaliknya, penelitian lain yang dilakukan pada perokok pria selama pertengahan 1990-an menunjukkan bahwa tingkat kanker paru-paru meningkat secara signifikan dengan suplementasi beta karoten. Suplementasi vitamin E ditemukan tidak memiliki pengaruh yang merugikan maupun menguntungkan pada kelompok sampel. Akibatnya, hubungan antara antioksidan dan pencegahan kanker menjadi dipertanyakan, dan uji klinis sejak itu berusaha untuk menganalisis dan mengevaluasi hubungan ini lebih lanjut.
Banyak penderita kanker payudara percaya bahwa dengan mengonsumsi suplemen antioksidan, mereka akan terlindungi dari tumor yang berulang dan efek samping pengobatan kanker payudara dapat dikurangi. Beberapa ahli onkologi, bagaimanapun, percaya bahwa wanita yang menerima beberapa obat kemoterapi dan pengobatan radiasi harus menghindari penggunaan suplemen ini selama perawatan karena dapat berdampak buruk pada hasil. Pengobatan radiasi dan beberapa obat kemoterapi bekerja dengan membantu menghasilkan radikal bebas yang dapat menyerang sel kanker. Antioksidan diketahui dapat menghancurkan radikal bebas, sehingga ada pendapat beberapa orang dalam profesi medis bahwa suplementasi dapat mengganggu pengobatan.