çok kısa süreler boyunca, özel koşullar altında serbest olarak var olabilen, her biri dış kabukta en az bir eşleşmemiş elektrona sahip, kimyasal olarak son derece aktif atomlar veya atom grupları

Serbest oksijen radikalleri, DNA ve proteinlere ve serbest radikal zincir reaksiyonunun oluşabileceği hücre zarlarındaki lipitlere çok zarar verebilir. Normalde antioksidanlar ve E vitamini ve C vitamini, flavonoidler, selenyum, bakır, çinko ve manganez gibi maddeler tarafından temizlenirler.

Aşırı üretilen veya yeterince önlenemeyen serbest radikallerin, ateroskleroz, kanser, romatoid artrit, radyasyon hastalığı ve diğer birçok rahatsızlığın oluşumunda rol oynadığına inanılmaktadır.

Koroner trombozu takiben reperfüzyon sırasında kalbe verilen hasarın büyük bir kısmından sorumlu oldukları düşünülmektedir.

Radyasyon, atmosferik kirleticiler ve sigara içme gibi birçok faktörün serbest radikallerin oluşumunu teşvik ettiği söylenmektedir.

Vücudun doğal antioksidanları arasında süperoksit dismutaz ve C vitamini ve E vitamini bulunur.