Els radicals lliures es poden formar a l’atmosfera o en els organismes vius en el procés de respiració per la presència d’oxigen i per a la defensa enfront de bacteris i virus. A l’organisme, els radicals lliures poden alterar diferents molècules i estructures, com per exemple proteïnes, lípids, membranes cel·lulars i el material genètic de les cèl·lules. Aquests canvis provoquen la disminució de la seva funcionalitat i augmenten el risc de patir determinats trastorns, com alguns tipus de càncer o alteracions en els processos immunològics de defensa de l’organisme humà. Alguns dels símptomes relacionats amb l’envelliment, com per exemple l’ateroesclerosi, s’atribueix també en part a l’acció del radicals lliures. Els factors ambientals i d’estil de vida com la contaminació, el tabaquisme, una alimentació inadequada o l’estrès, poden augmentar la producció de radicals lliures.
Les reaccions químiques dels radicals lliures es donen constantment en les cèl·lules del nostre organisme, i encara que són necessàries per a la salut, hi ha nombrosos mecanismes endògens per a reduir el dany derivat, com l’acció dels enzims superòxid dismutasa, catalasa, glutatió peroxidasa o glutatió reductasa. Una alimentació a base d’aliments d’origen vegetal rics en antioxidants pot contribuir a disminuir els efectes dels radicals lliures i neutralitzar la seva acció oxidativa.