נוגדי חמצון הם חומרים שיכולים למנוע או לעכב חמצון. מכיוון שמרכיבי הבסיס בקוסמטיקה הם שמנים, הקשרים הבלתי רוויים שלהם מתחמצנים בקלות והופכים מעופשים; לכן, נוגדי חמצון נחוצים. לנוגדי חמצון יש שני תפקידים: ראשית, הם מונעים מחומרים מעופשים בקלות לספוג חמצן; שנית, הם עצמם מחומצנים, ובכך מונעים חמצון של שמנים. נוגד חמצון אידיאלי צריך להיות בטוח ולא-רעיל, בעל יציבות טובה, תאימות טובה למרכיבים אחרים, ולספק השפעות נוגדות חמצון חזקות במינונים נמוכים.
בהתבסס על המבנים הכימיים שלהם, נוגדי חמצון בקוסמטיקה יכולים להיות מסווגים באופן רחב לחמש קטגוריות: פנולים, אמינים, חומצות אורגניות, אלכוהול, חומצות אנאורגניות ומלחיהם. נוגדי חמצון נפוצים כוללים טוקופרול (ויטמין E), הידרוקסיאניזול בוטיל (BHA) והידרוקסיטולואן בוטיל (BHT).
