Die Aufgabe von Antioxidantien besteht darin, freie Radikale zu neutralisieren. Freie Radikale sind chemisch instabile Verbindungen, die eine hohe Reaktionsaffinität aufweisen. Oft handelt es sich dabei um sogenannte “Reaktive Sauerstoffgruppen” (ROS), wie singulären Sauerstoff, der unter anderem bei Sonnenbrand entsteht. Diese Moleküle greifen die DNA von Zellen, die Fettschicht oder andere chemische Verbindungen im Körper an und schädigen diese. Solche Schäden führen zu Hautalterungsprozessen, können die Bildung von Krebszellen begünstigen und andere Erkrankungen auslösen.

Es gibt auch zahlreiche Organismen, die Astaxanthin akkumulieren. Dazu zählen Pflanzen (zB Adonis Aestivalis), Hefepilze (zB Phaffia rhodozyma), Fische (zB Rotlachs) oder Vögel (zB Flamingos). Nicht alle diese Organismen sind in der Lage Astaxanthin zu bilden. Der Lachs und der Flamingo nehmen es über die Nahrung auf und reichern es in ihren Zellen, bzw. dem Gefieder, an.

Im Vergleich zu anderen Antioxidantien wirkt Astaxanthin effektiver. So ist es in seiner antioxidativen Wirksamkeit wesentlich stärker als beispielsweise Vitamin E, Coenzym Q10 oder Vitamin C. Das liegt an der speziellen Molekülstruktur.

Das langkettige Molekül besitzt polare Endgruppen mit denen es von Zellen aufgenommen werden kann. Die Sauerstoffgruppen geben ihm seine antioxidative Wirkung. In der Mikroalge liegt Astaxanthin unter anderem in veresteter Form vor und ist so vor frühzeitiger Oxidation geschützt. Deshalb soll Astaxanthin auch immer in Verbindung mit Fetten aufgenommen werden, da dies die Bioverfügbarkeit erhöht. Astaxanthin kann sich jedoch auch an Proteine binden, wie man an den Schalen von Krustentieren erkennen kann. Astaxanthin schützt die Haut vor UV-Schäden, unterstützt das Sehvermögen und hilft bei der Muskelregeneration nach intensivem Krafttraining. Gegenüber anderen Antioxidantien kann Astaxanthin noch weiter punkten. Einige antioxidative Stoffe wirken pro-oxidativ. Das bedeutet, dass sie nach der Neutralisierung freier Radikale selbst als reaktives Molekül vorliegen und zu Schäden führen. Astaxanthin hingegen wirkt nicht pro-oxidativ. Da es ein lipophiles Molekül, also fettlöslich ist, kann es sich gut in unsere Hautzellen einlagern. Dort wirkt es aufgrund seiner einzigartigen Struktur auf beiden Seiten der Zellmembran, also außerhalb- und innerhalb der Zelle. Der Wirkbereich von Vitamin C beschränkt sich durch seine hydrophilen Eigenschaften auf den extrazellulären Raum, Vitamin E kann nur im Zellinneren wirken.