氧氣維持著地球上絕大多數生物的生命。雖然氧對需氧生物是有用的，但氧也有對生物不利的一面。
在生物體系中，電子轉移是一個基本的變化。氧分子可以通過單電
物質都是直接或間接地由分子氧轉化而來，而且具有較分子氧活潑的化
·OH是化學性質最活潑的活性氧物種。其反應特點是無專一性，幾乎與生物體內所有物質，如糖、蛋白質、DNA、堿基、磷脂和有機酸等都能反應，且反應速率快，可以使非自由基反應物變成自由基。例如，·OH與細胞膜及細胞內容物中的生物大分子(用RH表示)作用：
·OH＋ RH—→H2O＋R·
這樣，自由基通過上述方式傳遞和增殖。愈來愈多的氧自由基在細胞內出現會損傷細胞，引發各種疾病。很多研究表明，含氧自由基關系到多種疾病，由于O2自由基可使細胞質和細胞核中的核酸鏈斷裂，會導致腫瘤、炎癥、衰老、血液病以及心、肝、肺、皮膚等方面病變的產生。在人體和環境中持續形成的自由基來自人體正常新陳代謝過程，大量體育運動、吸煙、食用脂肪和腌熏烤肉、發生炎癥、某些抗癌藥物、安眠藥、射線、農藥、有機物腐爛、塑料用品制造過程、油漆干燥、石棉、空氣污染、化學致癌物、大氣中的臭氧等也都能產生自由基。已知自由基可損傷蛋白質，可使蛋白質的轉換增加；損害DNA可導致細胞突變；作用于—SH可使某些酶的活性降低或喪失；攻擊未飽和脂肪酸可引起脂質過氧化，其氧化產物可引起—SH氧化、酶失活、膜功能受損、干擾膜的運送功能等。另外，由燃料廢氣、香煙和一些粉塵造成的大氣污染，使大氣上空的自由基占分子污染物總量的1％～10％，因此環境污染中的自由基反應也是不可忽視的。
活性氧對生物體既有必需的一面，又有損傷的一面，所以生物體內活性氧是在不斷產生不斷利用又不斷被清除的過程。當活性氧不斷增殖
是超氧化物歧化酶英文名稱的縮寫，是一種具有特定生物催化功能的蛋白質，由蛋白質和金屬離子組成，廣泛存在于自然界的動、植物和一些
活性氧H2O2對機體亦有害，但有過氧化氫酶能催化H2O2與一種還原性反應而被清除，由此在體內形成一套解毒系統，對機體起保護作用。