Antioxidantes naturais são encontrados em concentrações significativas nos vegetais, como frutas, grãos e ervas. Dentre os compostos que apresentam atividade antioxidante e poder redutor estão os ácidos orgânicos, como o ácido ascórbico e os fenólicos. A avaliação da atividade de misturas de antioxidantes pode sofrer influências de efeitos sinérgicos ou antagônicos dos diferentes componentes. Diante do exposto, o trabalho teve como objetivo avaliar as interações entre os componentes de misturas de quatro antioxidantes presentes em várias matérias primas vegetais (ácidos ascórbico – AA, clorogênico - AC, ferúlico - AF e p-cumárico - AP) sobre a atividade antioxidante determinada pelo sequestro dos radicais DPPH e ABTS. Foram preparadas soluções aquosas para cada mistura com padrões analíticos a uma concentração de 100 ppm. O delineamento experimental simplex-centroide com 15 ensaios experimentais foi utilizado para avaliar o comportamento das variáveis em doses isoladas e em misturas binárias, ternárias e quaternárias (α=0,05). Os resultados obtidos pelo método de DPPH indicaram que a atividade antioxidante foi maior na presença de doses isoladas dos compostos AA, AC e AF, bem como misturas binárias de AC com AF ou AP. Para o método ABTS, observou-se que os compostos isolados apresentaram atividade antioxidante significativa, como também em misturas binárias de AC com AF, AA com AP ou AF. A adição de AA em misturas com os fenólicos representou redução da atividade antioxidante por DPPH, acarretando em um efeito negativo ou antagônico (p<0,05), o que foi pouco observado para o método ABTS. Os efeitos observados podem ser relacionados com a regeneração das moléculas dos compostos fenólicos pelo AA. No entanto, em uma matriz alimentar é necessário avaliar as interações que podem ocorrer entre os componentes dos alimentos, o que pode ser elucidado por estudos com padrões, como o realizado no presente trabalho.