Antioksidan dalam kemangi memiliki kemampuan untuk membantu melawan kerusakan akibat radikal bebas, sekaligus melindungi struktur dan sel DNA. Kemangi mengandung antioksidan flavonoid, seperti orientin dan viceninare, yang membantu melindungi sel darah putih. Juga bertanggung jawab untuk fungsi kekebalan tubuh.
Kemangi mengandung minyak esensial yang kuat, termasuk eugenol, citronellol dan linalool. Minyak ini membantu enzim dalam menurunkan peradangan, yang merupakan akar dari sebagian besar penyakit seperti penyakit jantung, rheumatoid arthritis, dan kondisi radang usus.
Studi klinis juga menunjukkan bahwa kemangi mengandung fitokimia, yang dapat membantu mencegah kanker secara alami. Ini termasuk kanker kulit, hati, mulut dan paru-paru yang disebabkan oleh bahan kimia.
Daun kemangi mampu meningkatkan aktivitas antioksidan, mengubah ekspresi gen secara positif, menginduksi apoptosis sel kanker dan menghentikan penyebaran tumor kanker.