En av de sex, som är mellan 18 och 30 år, fick elpistol av polisen. Åtta hem i västra, östra och norra London och ett företag har sökts igenom.
Det är underförstått att arresteringarna avser en möjlig sammansvärjning med islamistiska extremister, med potentiella brittiska mål.
Tre av dem som hålls är bröder - en före detta polissamfundsofficer.
Han tjänstgjorde vid Metropolitan Police i mer än två år innan han avgick i september 2009.
Kraften sa att han inte hade blivit "utplacerad i några specialiserade eller känsliga roller".
Bröderna, 18, 24 och 26 år, fängslades i Abbey Road i Stratford i östra London under en operation med beväpnade officerare.
BBC förstår att de är Jahangir, Mohammed och Moybur Alom.
Richard Dart, en muslimsk konverterare som använder namnet Salahuddin al Britani, var också kvarhållen i räderna, det förstås. Han har i en YouTube-video som kritiserar den kungliga familjen och brittiska militära aktioner i muslimska länder.
Metropolitanpolisen sa att gripandena inte var kopplade till OS eller paralympiska spel.
Det är underförstått att polisen som är inblandad i den långvariga operationen beslutade att agera på torsdag med hänsyn till den allmänna säkerheten.
Förenade kungariket  
          Terroristhotsnivå
 är oförändrat från "väsentlig", vilket innebär att en terroristattack är en "stark möjlighet". Det finns två högre nivåer - "svår", vilket innebär att en attack är "mycket sannolik", och "kritisk", vilket betyder att en attack "förväntas snart".
Vissa - om inte alla - av dem som arresterats på grund av misstanke om att kommissionen, förberedelse eller anstiftan till terroristhandlingar är brittiska medborgare, säger BBC:s inrikeskorrespondent Danny Shaw.
Bland dem finns en 21-årig man och en 30-årig kvinna, som hölls fången på separata adresser i Ealing i västra London, medan en 29-årig man greps på en Ealing-gata. Kvinnan är gift med en av männen.
Alla sex har förts till en polisstation i sydöstra London.
Den 24-årige mannen som var Tasered under gripandet i Stratford behövde inte sjukhusvård, sade polisen.
Ett ögonvittne till räden mot Stratford, Mark Window, sa till BBC att han hade vaknat upp av en explosion kl. 04.15 BST.
"Jag tittade ut genom fönstret, såg massor av mini-explosioner går fortfarande, massor av svart-klädda figurer fräser runt," sade han.
"En var halvvägs upp en stege, genom ett fönster, och man inser att det är någon slags polisoperation som pågår i stället för att barn jävlas med fyrverkerier vilket är vad man tror när man vaknar."
Trainee taxichaufför Stephen Maguire, 23, sade att han hörde polisen från sitt sovrum i Eastbourne Road, som har utsikt över framsidan av huset.
"Jag hörde den största smällen någonsin och jag såg ett massivt moln av rök och facklor gå upp vid fönstren", sade han. "Det lät som om de var skott, men det var de inte."
Fem män och en kvinna som misstänks för terroristbrott har arresterats i London som en del av en underrättelseledd utredning med MI5.