活性氧大体分为4种。其中，最活跃，并且破坏细胞的就是羟基自由基。
富氢水有对活性氧中毒性最强的羟基自由基（.OH）进行选择性反应的特性。
通常认为活性氧都会对所有细胞造成损伤，但并非如此。像超氧化物（O2-）或过氧化氢（H2O2）等，虽然在高浓度中呈现毒性，但是在低浓度中，对人体免疫系统起到有益的作用。
如果将这种活性氧也转换成水，反而会破坏健康。而富氢水有着对无害的活性氧不做反应（还原作用），选择性清除有害毒性氧之超氧化物的特性。因这种特性，富氢水可以说是最为理想的抗氧化物质。
富氢水的选择性抗氧化作用
2007年，日本太田成男教授在世界级医学研究杂质《自然科学》（Nature Medicine）中发表了富氢水效果的划时代的研究结果。
太田教授论文的最核心内容是，证明了富氢水可以选择性地保护细胞因毒性氧造成的伤害。论文中提到，富氢水不会与起到生命体神经传达、免疫作用、防止细菌进入等有益活性氧结合，有害毒性氧出现的时候选择性地清除毒性氧，保护细胞。
只有氢分子可以在细胞内自由活动，而且只在毒性氧产生的部分起到还原作用，这是一项惊人的研究成果。事实上，太田教授提交论文后，审查委员开始都认为很难相信，后来要求补充几项疑问部分后，重新提交。但是重审结果，有着明确依据的太田教授“有关富氢水效果的论文”，终于刊登在世界权威《自然科学》（NatureMedicine），对其有效性得到了认可。
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