Penggunaan antioksidan sintesis seperti butil hidroksianisol (BHA) menimbulkan efek samping bersifat karsinogenik. Antioksidan merupakan senyawa yang menangkal radikal bebas, adapun sumber antioksidan alami salah satunya mikroalga. Mikroalga memiliki potensi sebagai sumber antioksidan, yang mencegah dan menghambat radikal bebas. Penelitian ini bertujuan untuk mengisolasi dan mengidentifikasi mikroalga yang berpotensi sebagai antioksidan yang berada di salah satu kawasan perairan Teluk Tomini. Penelitian ini menggunakan metode ekperimental yang dilakukan di Laboratorium Mikrobiologi Farmasi dan Laboratorium Bahan Alam Farmasi dengan teknik pengamatan morfologi secara mikroskopis untuk identifikasi, teknik pengenceran berseri untuk isolasi, dan teknik DPPH (2,2 diphenyl-1-picrylhydrazyl) untuk pengujian antioksidan yang dianalisis menggunakan spektrofotometer UV-Vis. Hasil identifikasi didapatkan 5 jenis mikroalga yang termasuk dalam kelompok alga Chlorophyta, Cyanophyta, Euglenophyta, dan Bacillariophyta. Mikroalga yang berhasil diisolasi yaitu MA1a merupakan kelompok (Chlorophyta), dan MA2a, MA3b termasuk kelompok (Cyanophyta). Hasil uji kualitatif menunjukkan hasil positif antioksidan pada ekstrak n-heksan MA1a, MA2a dan MA3b. Serta memiliki nilai aktivitas antioksidan dengan IC50 (MA1a dan MA3b) secara berturut-turut 128,15 µg/mL dan 102,50 µg/mL termasuk kategori sedang. Serta IC50 ekstrak n-heksan (MA2a) sebesar 98,51 µg/mL termasuk kategori kuat. Analisis data secara statistik uji anova dimana (p-value<0,05) menunjukkan perbedaan yang signifikan antara aktivitas antioksidan MA1a, MA2a, MA3b dan kontrol Vitamin Ca