富勒烯可以制造出色的抗氧化剂，这种特性可归因于它们拥有的大量共轭双键和这些分子的非常高的电子亲和力（由于未占据分子轨道的能量低）。富勒烯在被消耗之前可以与许多自由基发生反应。单个 C60 分子在用完之前可以与多达 34 个甲基自由基相互作用。这就是为什么这些分子也被称为“最有效的自由基清除剂”或“自由基海绵”。也许，使用这些分子作为抗氧化剂的主要优势之一是它们可以定位在细胞内。这些分子还可以作为有效的细胞保护剂来抵御紫外线 A 照射。它们与活性氧 (ROS) 结合并防止对细胞造成损害。具有聚乙烯吡咯烷酮或自由基海绵的水溶性衍生物C60通常添加到化妆品中。这可以防止皮肤损伤和皮肤过早老化，而不会产生任何副作用。这种分子的优点是它很容易被完整的皮肤吸收。富勒烯分子还通过清除过氧自由基来防止脂质过氧化，从而防止与它们相关的细胞毒性。