直接清除自由基：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、羟自由基、过氧化氢等发生反应，将其转化为相对稳定的物质，从而减少自由基对细胞的攻击和损伤。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损伤细胞的过程。

螯合金属离子：某些金属离子如铁离子、铜离子等在细胞内可通过芬顿反应等途径催化产生自由基。槲皮素具有螯合金属离子的能力，能够与这些金属离子结合，形成稳定的复合物，从而降低金属离子的催化活性，减少自由基的生成。例如，槲皮素可以与铁离子结合，阻止铁离子参与芬顿反应，进而减少羟自由基的产生，保护细胞免受氧化损伤。

激活抗氧化酶系统：槲皮素能够上调细胞内抗氧化酶相关基因的表达，促进抗氧化酶的合成。同时，它还可以直接作用于抗氧化酶，增强其活性。常见的抗氧化酶如超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽过氧化物酶（GPx）、过氧化氢酶（CAT）等，在槲皮素的作用下，活性得到提高，能够更有效地清除细胞内的自由基。以 SOD 为例，槲皮素可以诱导 SOD 基因的表达，使细胞内 SOD 的含量增加，从而加速超氧阴离子的歧化反应，将其转化为过氧化氢和氧气，然后由 CAT 和 GPx 进一步将过氧化氢分解为水和氧气，从而保护细胞免受氧化损伤。