植物多酚可通过疏水键和氢键与蛋白质发生反应是其最重要的化学特征，也可以与其他生物大分子如生物碱、多糖等的分子发生相似反应。植物多酚中多个邻位酚羟基可与金属离子发生配合反应。由于植物多酚的邻位酚羟基极易被氧化，且对活性氧等自由基有较强的捕捉能力，使植物多酚具有很强的抗氧化性和清除自由基的能力。

过去，人们关注更多的是植物多酚的抗营养性。这是由于植物多酚易与蛋白质结合，例如与人体消化道内的酶结合，降低人体对食物中蛋白质消化能力，影响了人体对营养成分的吸收。现在，许多研究显示，植物多酚具有较强的抗氧化作用，以及抑菌、抗癌、抗老化和抑制胆固醇上升等功效。