Há evidências de que até 40% dos homens inférteis têm aumento nos níveis de espécies reativas de oxigênio (“oxidantes”) no trato reprodutivo. Estas são moléculas reativas (OH, radicais O2 e peróxido de hidrogénio) que causam danos às membranas espermáticas e prejudicam a fertilidade. O tratamento com antioxidantes neutralizam os efeitos desses radicais pode proteger os espermatozóides contra danos oxidativos. Este tipo de tratamento pode ser útil, por exemplo, para casos de motilidade baixa inexplicada na análise do sêmen. Eles também são usados para reduzir os níveis de fragmentação DNA do espermatozóide. Geralmente, antioxidantes são encontrados em vitaminas e outros suplementos nutricionais, que têm efeitos colaterais mínimos. Os suplementos de fertilidade mais bem estudados são as vitaminas E e C, zinco, L-carnitina. O oligoelemento do zinco desempenha um papel importante no desenvolvimento testicular, produção de esperma e motilidade espermática. De fato, o nível de zinco nos órgãos genitais masculinos é consideravelmente maior do que em outros tecidos. É produzido pela próstata e também é responsável pela maturação do esperma. A deficiência de zinco tem sido associada a baixas contagens de esperma em homens, mas faltam grandes estudos randomizados de suplementação de zinco em homens inférteis. L-carnitina e acetil-L-carnitina são altamente concentradas no epidídimo e são importantes para a maturação do esperma. Em estudos de homens inférteis, houve melhora significativa na qualidade do esperma (concentração de esperma e motilidade direta) em homens que tomam esse suplemento em relação a homens que tomam placebo.