丰富营养番茄富含维生素C和很多种名字绕口的植物营养素，如番茄红素、番茄皂甙、番茄碱、非异戊烯基查尔酮等。这些化学成分具有抗氧化和抗炎症因子的作用，这也就是番茄能够抵抗心血管疾病和癌症等疾病的原因。
促进骨骼健康番茄中的番茄红素对促进骨骼健康具有重要作用。美国多伦多大学的研究者严格限制绝经期女性受试者摄入番茄红素为期四周后发现，在短期内，受试者就表现出严重的骨骼矿物质流失。研究者认为低水平的番茄红素摄入会引起骨细胞的抗氧化性降低。
保护心脏近期一项研究表明，连续四周每天摄入2个西红柿，能显著增加受试者的HDL(高密度脂蛋白)胆固醇的水平。HDL胆固醇在体内具有清扫LDL(低密度脂蛋白)胆固醇的作用，防止其附着于血管内壁。
抵抗癌症摄取番茄有助于减少男性患前列腺癌的风险，这主要归功于番茄中的抗氧化成分α-番茄碱。此外最新的研究也发现，摄取番茄能够帮助女性减少患乳腺癌的风险。番茄经过烹调后由于添加了外来脂肪(如烹调油)可以促进这些脂溶性抗氧化成分的吸收，因而比生吃更加营养。