抗氧化劑的復合使用常出現(xiàn)兩種效應：協(xié)同效應和抗協(xié)同效應。兩種或兩種以上的抗氧化劑一起使用，如果比單獨使用一種效果更好，稱為協(xié)同效應，如果它們比單獨一種更糟糕，則稱為抗協(xié)同效應。協(xié)同作用包括分子間協(xié)同作用和分子內協(xié)同作用，其中分子間協(xié)同作用又可分為以下兩種：

(1)ho-mo-synergi sm指具有相同抗氧化機理的抗氧化劑之間的協(xié)同作用。

(2)Heter-synergi sm是指具有不同抗氧化機制的抗氧化劑之間的協(xié)同作用，分子內協(xié)同作用又稱自動協(xié)同作用，這意味著一種抗氧化劑含有多個官能團，它們之間具有協(xié)同作用。

當兩種空間位阻不同（羥基鄰位取代基不同）的酚類抗氧化劑同時使用，或抗氧化活性不同的胺類與酚類抗氧化劑同時使用時，具有協(xié)同作用。AH是高阻位阻或低活性的抗氧化劑，BH是低阻位阻或高活性的抗氧化劑。當它與過氧化物自由基反應時，BH更容易反應。高活性抗氧化劑氧氣劑能有效地捕獲氧化性自由基或過氧化性自由基。此時，低活性的抗氧化劑可以供給氫原子，使高活性的抗氧化劑得以再生，保持長期的抗氧化效率。因此，這兩種抗氧化劑聯(lián)用后可產生協(xié)同作用。

輔助抗氧劑和主抗氧劑的組合是不均勻協(xié)同效應的一個例子。實驗表明，酚類抗氧化劑與亞磷酸酯之間存在協(xié)同作用。酚類抗氧劑作為主要的抗氧化劑，具有活潑的氫原子，比聚合物碳鏈上的氫原子（包括碳鏈上帶雙鍵的氫）更活潑，可以與大分子鏈自由基R或R0O分離結合。形成過氧化氫和穩(wěn)定的苯氧基自由基。

由于苯氧基的鄰位取代數(shù)增加或其分支增多，即增加了空間阻斷作用，使其能被相鄰的更大體積基團保護，提高苯氧基的穩(wěn)定性。此外，由于苯氧基自由基和苯環(huán)在同一個大的共軛體系中，相對穩(wěn)定，活性低，不能引發(fā)鏈式反應，只能與另一個活性自由基結合，再次終止一個自由基，形成更穩(wěn)定的化合物，從而終止鏈式反應。苯氧基自由基的這種穩(wěn)定性防止了抗氧化劑被直接氧化過快消耗，也減少了鏈轉移反應，從而提高了它們的抗氧化性能。

為了防止鏈式反應和更好地切斷鏈生長反應，需要使用一種能分解大分子氫的抗氧劑能形成穩(wěn)定的化合物，防止鏈式反應的發(fā)展。這種分解過氧化氫的抗氧化劑稱為輔助抗氧化劑。因此，利用主抗氧化劑、輔助抗氧化劑和穩(wěn)定劑之間的協(xié)同作用，可以制備出各種有效的復合穩(wěn)定劑。目前銷售的許多復合抗氧化劑都是受阻酚和亞磷酸酯的化合物，例如巴斯夫公司的Irganox B系列是抗氧劑1010、Irganox 1076、Irganox 1330和Irganox 168按不同比例混合而成。