Un radicale libero può essere definito come un atomo (o una molecola) particolarmente instabile da un punto di vista energetico e quindi altamente reattivo. Nel tentativo di raggiungere maggiore stabilità e ritornare all'equilibrio, a livello cellulare i radicali liberi tendono a reagire con altri composti (molecole libere o inserite in strutture, come le membrane ad esempio), che diventano essi stessi nuove sorgenti di radicali. Tale processo può innescare una serie di reazioni a catena che amplificano la produzione di radicali nell'organismo, perturbando le cellule e la loro integrità (sia morfologica, sia funzionale). I radicali liberi possono influenzare negativamente la funzione di varie classi di molecole biologiche come acidi nucleici, lipidi e proteine, generando quello che viene definito "stress ossidativo".