Gli studi si sono orientati anche sulla produzione dei radicali liberi, molecole instabili a cui manca un elettrone nella sua orbita esterna, e lo ricercano altrove per raggiungere la stabilità chimica. Queste molecole altamente reattive sono un inevitabile sottoprodotto del metabolismo cellulare. Esistono crescenti evidenze che riconoscono il coinvolgimento delle "specie reattive dell'ossigeno" (ROS), cioè una forma di radicali liberi, con la formazione del DOMS. Non c'è comunque correlazione tra l'acme della concentrazione dei radicali liberi e picco del DOMS. Al contrario l'aumento dei radicali liberi si è verificato dopo il picco e il declino dell'attività muscolare e del DOMS. In altre parole, possono essere coinvolti ma il rapporto è indiretto e poco chiaro.