Paparan sinar matahari menyebabkan kulit menjadi kusam karena mengandung radiasi sinar UV yang dapat merusak lapisan kulit. Penggunaan kosmetik yang mengandung senyawa antioksidan seperti ceramide dan tea tree oil dapat melindungi kulit dari paparan sinar matahari. Ceramide dapat memperkuat skin barrier dan mencegah hilangnya kelembapan kulit yang berfungsi sebagai antiaging dan memberikan efek perbaikan pada kulit dengan menghambat sebagian efek yang tidak diinginkan terkait penuaan. Tea tree oil merupakan agen antioksidan yang berfungsi untuk menangkap radikal bebas, bahan penangkap radikal bebas meliputi α-terpinene, α-terpinolene dan γ-terpinene. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk membandingkan karakteristik fisik dan nilai aktivitas antioksidan serum spray yang mengandung kombinasi zat aktif ceramide dan tea tree oil. Metode penelitian secara eksperimental dengan membuat formula sediaan serum spray kombinasi ceramide dan tea tree oil dengan variasi konsentrasi 0,5%, 0,75%, dan 1% kemudian dilakukan pengujian karakteristik fisik dan aktivitas antioksidan. Hasil evaluasi karakteristik fisik berpengaruh terhadap parameter warna, aroma, pH, viskositas, dan daya sebar, tetapi tidak berpengaruh terhadap parameter konsistensi dan homogenitas sediaan. Hasil evaluasi nilai aktivitas antioksidan dari masing-masing formula didapatkan nilai IC50 terhadap kontrol (+) ceramide sebesar 33,9 ppm, kontrol (+) TTO 43,92 ppm, F1 sebesar 28,77 ppm, F2 sebesar 27,34 ppm, F3 sebesar 15,26 ppm yang termasuk dalam kategori sangat kuat. Kesimpulan dari penelitian ini yaitu dengan adanya peningkatan konsentrasi ceramide dan tea tree oil memberikan pengaruh terhadap karakteristik fisik sediaan dan nilai Inhibition Concentration (IC50).