氫氣具有抗氧化作用。最近研究發現氫氣和氫氣水對許多實驗和臨床疾病中發揮良好的效果，雖然缺乏氫氣的人體長期效應資料，但初步的臨床研究發現，氫氣對人的代謝綜合征、糖尿病、腫瘤放射治療副作用等均有顯著效果。因為氫氣可中和毒性自由基，誘導許多抗氧化酶。
該研究推測使用氫氣水對運動員氧化應激誘導的運動後疲勞有幫助。在這個研究中，作者觀察了健康人群運動後血液乳酸水準，儘管缺乏詳細的機制研究，但本研究提示，氫氣水適合作為運動後液體補充。
關於氧化應機（Oxidative Stress，OS），體內氧化與抗氧化作用失衡，傾向於氧化，導致中性粒細胞炎性浸潤，蛋白酶分泌增加，產生大量氧化中間產物。氧化應激是由自由基在體內產生的一種負面作用，並被認為是導致衰老和疾病的一個重要因素。研究表明，抗氧化劑可以減緩氧化應激帶來的危害。參閱互動百科。
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