Le specie reattive dell'ossigeno prodotte nelle cellule includono perossido di idrogeno (H2O2), acido ipocloroso (HClO) e radicali liberi come il radicale idrossile (OH•) e l'anione superossido (O2−). Il radicale idrossile è particolarmente instabile e reagisce rapidamente e non selettivamente con la maggior parte delle molecole biologiche. Questa specie è prodotta da perossido di idrogeno nelle reazioni redox catalizzate da metalli come la reazione di Fenton. Questi ossidanti possono danneggiare le cellule iniziando reazioni chimiche a catena come la perossidazione lipidica, oppure ossidando il DNA o le proteine. Un danneggiamento del DNA può causare mutazioni genetiche e cancro se non riparato da meccanismi di riparazione del DNA, mentre danni alle proteine causano inibizione enzimatica, denaturazione e degradazione delle proteine.