与一般的蔬菜相比，西红柿含有丰富的天然抗氧化剂，除了维生素C外，还含有番茄红素。
维生素C大家都非常熟悉，它可以预防感冒、治疗坏血病。番茄红素是一种使西红柿变红的天然色素，它在人体内的作用类似胡萝卜素，是一种很强的抗氧化剂。实验证明，番茄红素具有较好的抗动脉粥样硬化、抗氧化损伤及保护血管内皮功能的作用，人体血浆中的番茄红素含量越高，冠心病的发病率就越低。
番茄红素还具有良好的抗癌、防癌的作用，其强大的抗氧化活性可以消灭促使癌细胞生长的自由基，防止癌细胞的增殖。研究发现，子宫肌瘤和宫颈癌妇女的血清中番茄红素的含量比正常妇女低。血清中番茄红素的含量较高时，人体患胃癌和消化道癌的几率较小。
研究还发现，与食用生西红柿相比，人们食用加工后的西红柿，更能提高血中番茄红素等抗氧化剂的浓度。这是因为高温破坏了番茄细胞的细胞壁，从而增加了番茄红素等抗氧化剂的释放。此外，西红柿在烹调的过程中，常会用到花生油、色拉油等植物油，而这些油脂将帮助西红柿将番茄红素等脂溶性抗氧化剂自然释放出来，充分发挥抗氧化作用。
当然，凡事有利必有弊，加热后，西红柿中的维生素C会受到损失，但是西红柿中的番茄红素和其他抗氧化剂含量却明显上升。因此，熟吃西红柿比生吃西红柿的总体营养价值要高。此外，西红柿皮中含有大量的番茄红素，因此，在食用时最好不要弃皮不食。
对于维生素C缺乏的患者来说，生吃西红柿也不失为补充维生素C的一种好办法。但尚未成熟的青西红柿含有毒素，不宜食用。此外，部分西红柿因为在生长的过程中使用了植物激素而表现为顶部凸出，这种西红柿也不宜食用。
