Kávové zrná sú v surovom stave bohaté na polyfenolické zlúčeniny, známe ako flavonoidy. Pražením kávových zŕn z nich stúpa koncentrácia látok s antioxidačnými vlastnosťami. Je to výsledok reakcie, ktorá vzniká medzi aminokyselinami a cukrami pôsobením tepla.

V roku 2005 Univerzita v Scrantone zverejnila výsledky desaťročnej štúdie, ktorá dokazuje, že zo všetkých potravinových zdrojov predstavuje čierna káva v USA zdroj antioxidantov číslo l. Na druhom mieste sa umiestnil čierny čaj a na treťom banány. Potraviny s vysokým obsahom antioxidantov chránia tkanivá pred účinkami voľných radikálov, ktorých pravidelná čiastočná neutralizácia antioxidantmi v potrave môže chrániť organizmus pred mnohými chronickými ochoreniami, onkologickými ochoreniami, cukrovkou a ischemickou chorobou srdca. Samozrejme, kľúčom k úspechu nie je vypiť denne 6 šálok kávy, ale striedanie striedmeho pitia kávy s inými potravinovými zdrojmi bohatými na antioxidanty.