รีแอคทีฟออกซิเจนสปีชีส์ (ROS) เป็นโมเลกุลที่มีส่วนประกอบของออกซิเจนและมีปฏิกิริยาทางเคมีอย่างมาก โมเลกุลเหล่านี้ซึ่งสามารถรับได้หลายรูปแบบบรรลุปฏิกิริยานี้เนื่องจากลักษณะทั่วไปอย่างหนึ่ง: การปรากฏตัวของอิเล็กตรอนที่มีพันธะเดียว อิเล็กตรอนในสถานะนี้มีแนวโน้มที่จะพยายามสร้างพันธะที่แข็งแรงขึ้นซึ่งนำไปสู่ปฏิกิริยาทางเคมี ออกซิเจนชนิดที่ไวต่อปฏิกิริยาอาจจะง่ายเหมือนโมเลกุลของซูเปอร์ออกไซด์ (O 2 - ) หรือโมเลกุลที่ซับซ้อนมากขึ้นเช่นไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ (H 2 O 2 2) โมเลกุลเหล่านี้บางครั้งเรียกว่าอนุมูลอิสระหรืออนุมูลอิสระพบได้ในร่างกายมนุษย์และถูกนำไปใช้และก่อตัวโดยกระบวนการเซลล์
เซลล์ของร่างกายมนุษย์ใช้โมเลกุลซูเปอร์ออกไซด์ในการเปลี่ยนอาหารเป็นพลังงานและการเผาผลาญอื่น ๆ กระบวนการทางชีวเคมีเหล่านี้มีความซับซ้อนมาก แต่ส่วนใหญ่เริ่มต้นด้วยโมเลกุลซูเปอร์ออกไซด์ที่ถูกแปลงเป็นออกซิเจนชนิดปฏิกิริยาอื่น ๆ ซึ่งถูกนำไปใช้ในการทำปฏิกิริยาต่อไป ร่างกายมีวิธีธรรมชาติในการจัดการกับโมเลกุลเหล่านี้เนื่องจากเอนไซม์จำนวนมากมีจุดประสงค์ในการทำให้เป็นกลางหรือเปลี่ยนให้เป็นปฏิกิริยาที่น้อยลง ความหลากหลายของโมเลกุลออกซิเจนชนิดที่ทำปฏิกิริยาอาจเป็นอันตรายและคาดว่าจะนำไปสู่กระบวนการหลายอย่างที่ทำลายเซลล์ของมนุษย์ต่อ DNA และในที่สุดต่อสุขภาพโดยรวม อาหารจำนวนมากและผลิตภัณฑ์เสริมอื่น ๆ ออกวางตลาดในฐานะที่มีสารต้านอนุมูลอิสระซึ่งเป็นสารที่ทำให้โมเลกุลออกซิเจนในรูปแบบที่ไวต่อปฏิกิริยาส่วนเกินป้องกันไม่ให้เกิดความเสียหายต่อร่างกาย
โมเลกุลเช่นออกซิเจนชนิดที่ไวต่อปฏิกิริยาอาจถูกนำเข้าสู่ร่างกายได้หลายวิธี แต่จะถูกนำไปใช้เป็นหลักผ่านอากาศที่เราหายใจ ควันบุหรี่และไอเสียจากอุตสาหกรรมมีโมเลกุลประเภทนี้จำนวนมากซึ่งเป็นที่รู้จักกันว่าเป็นอันตรายต่อเนื้อเยื่อของมนุษย์โดยเฉพาะอย่างยิ่งปอด โอโซน (O 3 ซึ่งเป็นโมเลกุลที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติยังมีปฏิกิริยาทางเคมีมากแม้ว่าจะมีอยู่เพียงเล็กน้อยในชั้นบรรยากาศของโลก
ออกซิเจนที่มีปฏิกิริยาสามารถทำลาย DNA ของมนุษย์ได้โดยทำปฏิกิริยากับโปรตีนที่อยู่ในสาย DNA บางครั้งความเสียหายนี้สามารถซ่อมแซมได้ด้วยการป้องกันตามธรรมชาติของร่างกาย แต่การป้องกันเหล่านี้ไม่สมบูรณ์และเมื่อการซ่อมแซมล้มเหลวความเสียหายอาจนำไปสู่การกลายพันธุ์ทางพันธุกรรม ความเสียหายออกซิเดทีฟต่อ DNA สามารถทำให้กิจกรรมของเอนไซม์ลดลงและเชื่อมโยงกับมะเร็ง ความเป็นไปได้ที่จะเกิดความเสียหายต่อเซลล์และเนื้อเยื่อของร่างกายเนื่องจากส่วนเกินของออกซิเจนบางชนิดที่มีปฏิกิริยาตอบสนองร่วมกับความจำเป็นสำหรับโมเลกุล ROS จำนวนหนึ่งทำให้เกิดความขัดแย้งขึ้น ร่างกายต้องการและใช้ประโยชน์จากโมเลกุลเหล่านี้บางอย่างสำหรับการเผาผลาญของร่างกายขั้นพื้นฐาน แต่ส่วนเกินสามารถเป็นอันตรายได้
