Le specie reattive dell'ossigeno (ROS) sono una famiglia di composti dell'O2altamente instabili e comprendono diverse molecole tra cui il perossido d'idrogeno (H2O2), l'anione superossido (O2•-) e il radicale ossidrile OH•.Sono la specie di radicali liberi più diffusi e possono essere generati dai globuli bianchi durante l'infiammazione come prodotti antimicrobici, mediante radiazioni ionizzanti che interagiscono con l'acqua presente nei tessuti (inclusi i raggi UV, oltre che i raggi X ed i raggi gamma), in piccole quantità durante la fosforilazione ossidativa, alla base della respirazione cellulare, o ancora mediante alcuni enzimi quali la superossido dismutasi che genera H2O2 o la xantina ossidasi che catalizza la formazione di anione superossido. Inoltre, gli stessi radicali liberi possono favorire la genesi di altre specie reattive, talora ancora più tossiche di quelle di partenza, come avviene nel caso della formazione del perossinitrito (ONOO-). Alcuni metalli di transizione, come il Fe 2+, possono agire da catalizzatori accelerando la produzione di radicali liberi; per questa ragione, la presenza di emoglobina libera all'interno del vitreo ha un'azione destruente particolarmente rapida sulla microstruttura vitreale, favorendo la comparsa di addensamenti in poco tempo.Quando si verifica un aumento della produzione di ROS che non può essere contrastato in alcun modo dalle difese antiossidanti, essi possono innescare reazioni di ossidazione sia di componenti cellulari che di componenti extracellulari. In particolare, il danno da specie reattive dell''ossigeno può condurre a problemi di perossidazione lipidica, sia a livello dei diversi organuli cellulari che della membrana citoplasmatica, come visto nel paragrafo precedente, alla frammentazione di proteine ed a danni al DNA.Dal momento che la maggior parte delle specie reattive connesse allo stress ossidativo ha una emivita estremamente breve, per la maggior parte di esse non è possibile una misura diretta nei tessuti. Per questa ragione, per valutare lo stress ossidativo è spesso necessario l'impiego di marcatori con una emivita sufficientemente lunga da consentirne il dosaggio ed in grado di stimare in modo corretto il danno ossidativo avvenuto nel campione biologico in studio.