Questa teoria ipotizza che la tossicità e lo stress ossidativo potrebbero in alcuni casi provocare l'autismo. Elementi a supporto comprendono effetti genetici sulle sequenze metaboliche, ridotte capacità antiossidanti e cambiamenti all'interno degli enzimi; tuttavia, la dimostrazione globale è più labile rispetto a quanto non lo sia il coinvolgimento dello stress ossidativo in disturbi come la schizofrenia. Una delle teorie è che lo stress danneggi le cellule di Purkinje del cervelletto dopo la nascita, ed è possibile che sia coinvolto il glutatione.