與一般蔬菜相比，番茄含有豐富的天然抗氧化劑，除維生素C外，還含有番茄紅素。
維生素c大家都很熟悉，可以預防感冒，治療壞血病。番茄紅素是使番茄變紅的天然色素，在人體中的作用類似胡蘿蔔素，是一種很強的抗氧化劑。
實驗證明，番茄紅素具有較好的抗動脈粥樣硬化、抗氧化損傷和保護血管內皮功能的作用，人體血漿中番茄紅素含量越高，冠心病的發病率越低。番茄紅素還具有良好的抗癌、防癌的作用，其強大的抗氧化活性可以消滅促使癌細胞生長的自由基，防止癌細胞的增殖。研究發現，子宮肌瘤和宮頸癌婦女的血清中番茄紅素的含量比正常婦女低。血清中番茄紅素的含量較高時，人體患胃癌和消化道癌的機率較小。
研究還發現，與食用生西紅柿相比，人們食用加工後的西紅柿，更能提高血中番茄紅素等抗氧化劑的濃度。這是因爲高溫破壞了番茄細胞的細胞壁，增加了番茄紅素等抗氧化劑的釋放。此外，西紅柿在烹調的過程中，常會用到花生油、色拉油等植物油，而這些油脂將幫助西紅柿將番茄紅素等脂溶性抗氧化劑自然釋放出來，充分發揮抗氧化作用。當然，凡事有利必有弊，加熱後，番茄中的維生素c會損失，但番茄紅素和其他抗氧化劑的含量明顯上升。因此，熟吃西紅柿比生吃西紅柿的總體營養價值要高。此外，番茄皮中含有大量番茄紅素，所以吃的時候最好不要扔掉皮。
對於缺乏維生素c的患者來說，生吃維生素c的好方法。但尚未成熟的青西紅柿含有毒素，不宜食用。另外，一部分番茄在成長過程中使用植物激素，頂部突出，這種番茄也不應該吃。
