Il sistema tioredossina contiene la proteina 12-kDa tioredossina e la tioredossina riduttasi. Proteine correlate alla tioredossina sono presenti in tutti gli organismi sequenziali, tra cui piante come la "Arabidopsis thaliana" hanno una grande e particolare diversità di isoforme. Il sito attivo della tioredossina consiste in due cisteine adiacenti come parte di una sequenza genetica CXXC, altamente conservativa, che può ciclizzare tra la forma ditiolo (ridotta) alla forma ossidata disolfuro. Nel suo stato attivo, la tioredossina agisce come un efficiente riduttore, ricercando le specie reattive dell'ossigeno e mantenendo le altre proteine al loro stato ridotto. Dopo essere stata ossidata, la tioredossina attiva viene rigenerata per azione della tioredossina riduttasi, usando NADPH come elettrondonatore.