芦荟大黄素通过直接或间接作用，减少活性氧对细胞的攻击，从而缓解氧化应激损伤：
直接清除活性氧
芦荟大黄素分子结构中含有酚羟基等还原性基团，可直接与活性氧发生反应，将其还原为较稳定的物质（如将超氧阴离子转化为过氧化氢，再进一步被其他抗氧化酶分解），从而降低活性氧对细胞成分的氧化破坏。例如，它能减少脂质过氧化产物（如丙二醛）的生成，保护细胞膜的完整性。
增强内源性抗氧化系统活性
机体自身存在抗氧化酶系统（如超氧化物歧化酶 SOD、谷胱甘肽过氧化物酶 GSH-Px 等）和非酶抗氧化物质（如谷胱甘肽、维生素 C 等）。研究表明，芦荟大黄素可上调这些抗氧化酶的基因表达或活性，增强机体自身的抗氧化能力，从 “源头” 提升清除活性氧的效率，间接减轻氧化应激损伤。
保护细胞结构与功能
氧化应激会损伤细胞内的线粒体（能量代谢中心）、DNA 等关键结构，导致细胞功能障碍甚至凋亡。芦荟大黄素可通过减少活性氧对线粒体膜的攻击，维持线粒体的正常功能（如 ATP 生成）；同时，它能降低活性氧对 DNA 的氧化损伤（如减少 8 - 羟基脱氧鸟苷的形成），保护细胞的遗传物质，从而维持细胞的正常生理活动。
