L'uso di O2 come parte del processo di generazione dell'energia metabolica produce specie reattive all'ossigeno. In questo processo, l'anione superossido è prodotto in diversi stadi nella catena di trasporto degli elettroni. Particolarmente importante è la riduzione del coenzima Q in complesso III, poiché si forma come intermedio un radicale altamente reattivo (Q•−); questo intermedio instabile può portare ad una "fuoriuscita" di elettroni quando gli elettroni saltano direttamente sulla molecola di O2 e formano l'anione superossido, anziché muoversi lungo la serie di reazioni sotto controllo della catena di trasporto degli elettroni. In reazioni simili che avvengono nelle piante, le specie reattive dell'ossigeno sono prodotte anche durante la fotosintesi clorofilliana in condizioni di luce intensa. Questo effetto è parzialmente compensato dal coinvolgimento di carotenoidi nella fotoinibizione, che comporta la reazione di questi antiossidanti con forme sovraridotte dei centri di reazione fotosintetica e quindi prevenendo la produzione di superossido.