La principal propiedad farmacológica in vitro de la astaxantina es la de antioxidante. De hecho, algunos estudios clínicos han demostrado que esta sustancia tiene la actividad antioxidante más alta en comparación con otras moléculas que incluyen: β-caroteno, α-tocoferol, licopeno y luteína. Desde un punto de vista bioquímico, el isómero cis-astaxantina, en particular la 9-cis astaxantina, parece tener una potencia antioxidante mucho mayor que el isómero todo trans. Sin embargo, quiero aclarar que algunos estudios clínicos a pequeña escala han resaltado algunas propiedades potenciales de la astaxantina para la salud humana. Una ingesta de 4 mg/día de astaxantina durante 28 días mejoró de forma estadísticamente significativa el rendimiento en las pruebas contrarreloj de ciclismo.

Esta es la población en el centro de un estudio americano que quería investigar los efectos de la astaxantina sobre algunas funciones que favorecen un mejor rendimiento deportivo, principalmente la eficiencia del tracto respiratorio superior. También surgieron datos interesantes sobre la eficacia de la nutrición deportiva: la astaxantina favorece el rendimiento y promueve la recuperación de energía en disciplinas de resistencia; mejora la reología de la sangre muscular al prevenir la acumulación de ácido láctico y catabolitos que inducen DOMS; previene la fatiga muscular excesiva después de una actividad extenuante (como lo demuestra la reducción de los niveles de creatina y ácido láctico después del ejercicio); facilita el uso preferencial de las grasas como combustible celular permitiendo un ahorro de carbohidratos durante las pruebas de resistencia; en dosis calibradas mantiene el estrés oxidativo dentro de límites fisiológicamente útiles para el deportista, preservando los componentes del sistema de defensa antioxidante endógeno; contrarresta la inflamación muscular; tiene efectos positivos sobre el sistema inmunológico. Los efectos positivos de la astaxantina  sobre el metabolismo energético y la resistencia muscular se demostraron en ratones en los que, frente al control, se añadió en la dieta 0,02 % m/m de carotenoide por 100 g de dieta en total durante 4 semanas. reduce las alteraciones oxidativas de CPT-1 en un 41,4%, aumenta significativamente las concentraciones de glucógeno muscular y ac plasmático. Grasas no esterificadas (un efecto que potencialmente podría conducir al ahorro de glucógeno muscular). Del mismo modo, se ha demostrado que la misma suplementación dietética reduce el uso de carbohidratos en un 12% y aumenta el de grasas en un 19% en animales del grupo experimental vs control durante una sesión de carrera en cinta ( aumento de la resistencia aeróbica). En una prueba de natación forzada con un sobrepeso del 5% del peso corporal durante 15 minutos, la administración de 30 mg/kg de astaxantina durante 5 semanas mantiene los niveles de glucemia y aumenta los de ácidos grasos libres en plasma, preservando las reservas de glucógeno muscular y hepático.