El estrés oxidativo es un componente clave en la vinculación de la toxicidad ambiental con el proceso carcinogénico multietapa. Las especies reactivas de oxígeno (ROS) se generan en respuesta a estímulos tanto endógenos como exógenos. Para contrarrestar las lesiones mediadas por las ROS, existe un sistema de defensa antioxidante endógeno; sin embargo, cuando la oxidación supera los mecanismos de control, surge el estrés oxidativo. El estrés oxidativo crónico y acumulativo induce modificaciones nocivas en diversos componentes macromoleculares, como el ADN, los lípidos y las proteínas. Un mecanismo primario de muchos fármacos quimioterapéuticos contra las células cancerosas es la formación de ROS, o radicales libres. La radioterapia se basa en el hecho de que la radiación ionizante destruye las células tumorales. La radioterapia induce lesiones directas en el ADN o en las moléculas biológicas, que acaban afectando al ADN. Los radicales libres producidos por la terapia oncológica suelen ser también una fuente de efectos secundarios graves. El objetivo de esta revisión es proporcionar información sobre los efectos de los antioxidantes durante los tratamientos oncológicos y discutir los posibles eventos y la eficacia. Ha surgido un gran debate sobre si la suplementación con antioxidantes altera la eficacia de la quimioterapia contra el cáncer. Todavía hay pruebas limitadas, tanto en calidad como en tamaño de la muestra, que sugieren que ciertos suplementos antioxidantes pueden reducir las reacciones adversas y las toxicidades. Las reducciones significativas de la toxicidad pueden aliviar las toxicidades que limitan la dosis, de modo que un mayor número de pacientes pueda completar los regímenes de quimioterapia prescritos y así, a su vez, mejorar el potencial de éxito en términos de respuesta tumoral y supervivencia.