清除自由基：槲皮素分子结构中含有多个酚羟基，这些酚羟基能够提供氢原子，与体内的自由基如超氧阴离子自由基（O₂⁻）、羟自由基（・OH）、过氧化氢（H₂O₂）等发生反应，将其转化为相对稳定的物质，从而中断自由基的链式反应，减少自由基对细胞和组织的损伤。例如，槲皮素可以与羟自由基反应，生成稳定的半醌式自由基，进而阻止羟自由基引发的脂质过氧化等有害反应。

螯合金属离子：过渡金属离子如铁离子（Fe³⁺）、铜离子（Cu²⁺）等在体内可通过 Fenton 反应和 Haber - Weiss 反应催化产生羟自由基等活性氧物种。槲皮素具有螯合金属离子的能力，它可以与这些金属离子结合，形成稳定的络合物，从而减少金属离子催化产生自由基的机会，间接发挥抗氧化作用。

激活抗氧化酶系统：槲皮素能够调节细胞内抗氧化酶的活性，如超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH - Px）和过氧化氢酶（CAT）等。这些抗氧化酶是体内抗氧化防御系统的重要组成部分，SOD 可将超氧阴离子自由基转化为过氧化氢，CAT 和 GSH - Px 则能进一步将过氧化氢分解为水和氧气，从而清除体内的活性氧。槲皮素通过激活这些抗氧化酶系统，增强了机体自身的抗氧化能力。

抑制氧化相关信号通路：在细胞内，一些信号通路的激活会导致氧化应激反应的增强。槲皮素可以通过抑制这些信号通路来减少氧化损伤。例如，槲皮素能够抑制核因子 - 红细胞系 2 相关因子 2（Nrf2）的降解，使 Nrf2 进入细胞核与抗氧化反应元件（ARE）结合，启动一系列抗氧化基因的表达，从而增强细胞的抗氧化防御能力。同时，槲皮素还可以抑制丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）等信号通路，减少炎症因子的释放，间接减轻氧化应激。