谷胱甘肽作为人体内重要的抗氧化剂，通常具有直接中和自由基、促进其他抗氧化物质再生、保护细胞膜结构、减轻氧化应激损伤以及支持肝脏解毒功能等作用。其抗氧化机制涉及多个层面，在维持细胞氧化还原平衡中起关键作用。
1、直接中和自由基
谷胱甘肽分子中的巯基（-SH）能够直接捕获并中和氧自由基、过氧化氢等活性氧物质，阻断自由基引发的脂质过氧化链式反应，从而减少细胞成分的氧化损伤。
2、促进其他抗氧化物质再生
谷胱甘肽可通过氧化还原循环系统，将氧化的维生素C、维生素E等抗氧化剂还原为活性形式，增强机体整体抗氧化网络的协同作用。
3、保护细胞膜结构
作为水溶性抗氧化物质，谷胱甘肽与脂溶性的维生素E形成互补，通过维持细胞膜脂质双层的稳定性，防止膜结构完整性被自由基破坏。
4、减轻氧化应激损伤
在慢性疾病或环境污染物暴露时，谷胱甘肽通过调节核因子E2相关因子2（Nrf2）信号通路，上调抗氧化酶的表达，抑制炎症因子释放，降低氧化应激引起的DNA损伤和细胞凋亡。
5、支持肝脏解毒功能
谷胱甘肽在肝脏第二阶段解毒过程中，通过谷胱甘肽-S-转移酶与毒素结合形成水溶性复合物，促进外源性化学物质和重金属的代谢排出。
需要注意的是，虽然谷胱甘肽是人体自身合成的物质，但外源性补充需在医生指导下进行。吸烟、饮酒、熬夜等不良生活习惯会加速谷胱甘肽消耗，日常应注意保持规律作息和均衡饮食。对于存在肝肾疾病或正在接受化疗的患者，使用谷胱甘肽制剂需严格遵循医嘱，避免与其他药物发生相互作用。