اُکسیژن عاملی کلیدی در سوزاندن مولکول های حاوی کربن در جهت تولید انرژی و ادامۀ حیات در بسیاری از جانداران روی کرۀ زمین است. با این حال همین اُکسیژن در شرایطی می تواند برای سلول زنده مُهلک و کشنده باشد.
اتُم اُکسیژن (Oxygen atom) بر خلاف اُکسیژن مولکولی (Molecular oxygen) در سطح خارجی خود دارای یک الکترون آزاد و جفت نشده است. رادیکال آزاد (Free radical) به اتم، مولکول یا پاره ای از آنها اطلاق می شود که واجد حداقل یک الکترون جفت نشده باشد. به طور ساده رادیکال های آزاد تمایل زیادی به رُبایش الکترون ها داشته و آنها را از هر ماده ای که در نزدیکی آنها تولید می شود می ربایند. این ربایش می تواند ساختار یا عملکرد مولکول بازندۀ الکترون را تغییر دهد. عدم توازن بین رادیکال های آزاد و مواد آنتی اُکسیدان (Antioxidants) در سلول در قالب فرآیندی موسوم به استرس اکسیداتیو (Oxidative stress) می تواند اثرات مُهلکی بر سلول داشته باشد.
رادیکال های آزاد (Free radicals) در خلال سوخت و ساز طبیعی سلولی در اَشکال و اندازه های مختلف تولید می شوند. این فرآورده های فرعی سوخت و ساز برای ادامۀ حیات سلول ضروری هستند. بدن ما در برابر اثرات مخرّب رادیکال های آزاد بی دفاع نبوده و همواره با تولید مولکول های مختلف آتش افروزی رادیکال های آزاد را فرو می نشاند. به این مدافعان سلامت سلول که در شرایط خاصّ، سخاوتمندانه الکترون خود را در اختیار رادیکال های آزاد می گذارند آنتی اُکسیدان (Antioxidant) می گویند.
استرس اکسیداتیو (Oxidative stress) نتیجۀ عدم توانایی سلول ها در مهار رادیکال های آزاد است. خطر این پدیده از آنجا است که رادیکال های آزاد مولکول های حیاتی مانند چربی ها، پروتئین ها و حتی مادۀ وراثتی یا همان ملکول دِزوکسی ریبونوکلوئید اسید (DNA) را مورد تهاجم قرار می دهند. امروزه استرس اکسیداتیو در پیدایش بسیاری از بیماری های شایع دوران مُعاصر از جمله بیماری های قلبی عروقی (Cardiovascular disease)، دیابت (Diabetes)، آسم (Asthma) و آلرژی، فشار خون بالا، سرطان، اختلالات باروری و بیماری زوال عقل (Alzheimer’s Disease) مؤثر شناخته شده است.
آلودگی های آب و هوا، مصرف موادّ مخدر، دخانیات یا اِستنشاق غیر ارادی دود سیگار، مصرف الکل، اشعۀ فرابنفش خورشید و سموم و موادّ شیمیایی از منابع خارجی برای اِعمال استرس اکسیداتیو محسوب می شوند. چاقی و اضافه وزن نیز بدن را در معرض استرس اکسیداتیو (Oxidative stress) قرار می دهد.