自由基是诱导和促进机体癌变的重要原因，在癌的诱导和促进阶段均有自由基参与。因此，具有减少自由基形成和清除自由基作用的抗氧化剂，就具有抗肿瘤作用。
日本静冈县盛产茶叶，该县的胃癌发病率较全国为低。富冈大学医学部对北部九州地区调查表明，大量饮茶(每日10杯，相当于1克EGCG)的人，胃癌发病率明显降低。研究绿茶提取物对体外培养的人体胃腺癌细胞的作用证实，绿茶提取物(T28750)对胃腺癌细胞生长有明显的抑制作用。香港大学医学院发现绿茶素有防癌治病功能，绿茶素可以扫除身体内多余的杀手--自由基。澳大利亚研究表明，饮茶能有效地减少人们患皮肤癌的机会。
茶叶的防癌机制，虽未全部探明，但以下几点是明确的：一是茶叶能显着阻断亚硝氨的合成(在N-亚硝基化合物中，极大部分都有致癌作用);二是茶多酚具有很强的抗氧化能力，所以能大量消除体内的自由基;三是抑制癌变基因表达;四是调节人体免疫平衡;五是抑制致癌剂与靶器官DNA共价结合。