羟基酪醇减少细胞氧化损伤主要通过以下几种机制来实现：
直接清除自由基
清除多种自由基：细胞在正常代谢过程中会产生如超氧阴离子自由基（）、羟基自由基（）、过氧化氢（）等活性氧（ROS），以及一氧化氮自由基（）等活性氮（RNS）。羟基酪醇分子结构中含有多个酚羟基，这些酚羟基能够提供活泼氢原子，与自由基结合，将自由基转化为相对稳定的产物，从而中断自由基链式反应。例如，它可以与羟基自由基反应，生成较为稳定的产物，阻止羟基自由基进一步攻击细胞内的生物大分子。
螯合金属离子：细胞内的一些金属离子如铁离子（）、铜离子（）等可以通过 Fenton 反应等途径催化产生羟基自由基等活性氧。羟基酪醇可以与这些金属离子发生螯合作用，形成稳定的螯合物，降低金属离子的活性，减少其催化产生自由基的能力，从而间接减少细胞内自由基的生成。
激活细胞内抗氧化防御系统
上调抗氧化酶表达：细胞内存在一系列的抗氧化酶，如超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）等，它们是细胞抗氧化防御系统的重要组成部分。羟基酪醇可以通过激活相关的信号通路，如核因子 E2 相关因子 2（Nrf2）信号通路，促进 Nrf2 蛋白从细胞质转移到细胞核内，与抗氧化反应元件（ARE）结合，从而上调 SOD、CAT、GSH-Px 等抗氧化酶的基因表达，增加这些抗氧化酶的合成，提高细胞的抗氧化能力，增强对氧化损伤的抵御作用。
促进谷胱甘肽合成：谷胱甘肽（GSH）是细胞内一种重要的非酶抗氧化剂，它可以直接清除自由基，还能作为 GSH-Px 的底物参与抗氧化反应。羟基酪醇能够促进细胞内 GSH 的合成，提高细胞内 GSH 的水平，增强细胞的抗氧化防御能力。具体来说，它可能通过调节 GSH 合成相关的酶如谷氨酸半胱氨酸连接酶（GCL）等的活性或表达，来促进 GSH 的合成。
维护生物膜结构和功能的完整性
保护细胞膜：细胞膜是细胞与外界环境的屏障，富含多不饱和脂肪酸，容易受到自由基的攻击而发生脂质过氧化，导致细胞膜的结构和功能受损。羟基酪醇具有亲脂性，能够插入到细胞膜的脂质双层中，在细胞膜表面形成一层保护膜，阻止自由基与细胞膜上的多不饱和脂肪酸接触，减少脂质过氧化的发生，维持细胞膜的流动性和完整性，保证细胞的正常生理功能。
保护细胞器膜：细胞内的线粒体、内质网等细胞器膜也容易受到氧化损伤。羟基酪醇可以进入细胞器内部，对细胞器膜起到保护作用，例如保护线粒体膜的完整性，维持线粒体的正常功能，保证细胞的能量代谢等生理过程不受影响，从而减少因细胞器功能障碍引发的细胞氧化损伤。
