人在正常的生命活动中，体内代谢不断产生有害的自由基。自由基的性质活泼，具有极强的氧化能力。由于人体存在许多抗氧化系统，所以体内自由基的浓度一般很低。正常情况下不会造成危害。但如受病理（如疾病）或外界因素（如辐射）等影响，体内自由基代谢失去平衡，过量的自由基就可诱发体内不饱和脂肪酸的氧化，产生过氧化脂质，引起蛋白质聚合。不饱和脂肪酸是细胞膜的主要结构材料。过多自由基产生会削弱细胞的正常功能，造成细胞破坏乃至组织坏死。机体的正常代谢受到影响，从而出现机能退化、衰老、甚至疾病。
目前，已知有上百种疾病的罪魁祸首是自由基。而属于强效抗氧化剂的茶多酚以及多酚的转换物如多糖、色素等能够阻止自由基的氧化反应，清除多余的自由基，起到保护细胞、组织的作用。
生物体内有许多氧化酶，如黄嘌呤氧化酶系、P-450酶系、脂氧化酶、环氧酶等，会催化体内自由基的生成，茶色素对这些氧化酶均有抑制作用。同时生物体内存在的抗氧化系统，其中包括过氧化氢（CAT）、超氧化歧化酶（SOD）、谷胱甘肽过氧化酶（GSH）等多种抗氧化酶,这些酶在体内清除自由基，防止机体受活性氧的损害。茶色素能增强肝脏、肺、消化系统、血液等组织中的抗氧化系统的酶的活性，并起到保护体内抗氧化酶的作用。
动物体内试验中还发现，摄取藏茶会抑制过氧化脂质的产生，维持体内维生素C 、E等抗氧化剂的浓度，抑制自由基引起的DNA的损害等。成都茶与健康研究中心06年对茶浸出物抗氧化试验证明，藏茶的抗氧化周期最长，常温下72小时不变质，而很多茶类隔夜就已经变质氧化了。
综上所述，藏茶中的茶色素及其它多酚转换物可从多种途径来阻止机体受氧化：①清除自由基；②络合金属离子；③抑制氧化酶的活性；④提高抗氧化酶活性；⑤与其它抗氧化剂有协同增效作用；⑥维持体内抗氧化剂浓度。