W stanach patologii w organizmie dochodzi do nadmiernej produkcji reaktywnych form tlenu (RFT), które mogą wchodzić w reakcje z różnymi strukturami komórkowymi i powodować ich uszkodzenie, nasilać procesy peroksydacji lipidów lub uszkadzać kwasy nukleinowe. Do reaktywnych form tlenu należą neutralne cząsteczki lub jony oraz wolne rodniki tlenowe, czyli atomy lub cząsteczki, posiadające co najmniej jeden lub więcej niesparowanych elektronów. Jest to: rodnik alkoksylowy RO•, rodnik nadtlenkowy ROO•, tlen singletowy O2, ozon O3, nadtlenek wodoru H2O2, anionorodnik ponadtlenkowy O2•- czy rodnik hydroksylowy •OH. W warunkach homeostazy reaktywne formy tlenu odgrywają ważną rolę w metabolizmie komórek. Niestety, ich nadmierna produkcja oraz niedostateczne działanie mechanizmów obronnych sprawia, że w organizmie zaczynają przeważać reakcje utleniania. Zjawisko to określa się mianem stresu oksydacyjnego. Jest to stan, w którym dochodzi do zaburzenia równowagi pomiędzy wytwarzaniem reaktywnych form tlenu i ich neutralizowaniem przy udziale mechanizmów naprawczych.
W wyniku działania stresu oksydacyjnego dochodzi do zmiany struktury i funkcji białek, utleniania błon komórkowych, uszkadzania DNA. Przewlekły stres oksydacyjny oraz szkodliwe skutki działania reaktywnych form tlenu leżą u podłoża wielu chorób, w tym zaćmy i zwyrodnienia plamki związanego z wiekiem. Działanie reaktywnych form tlenu w organizmie jest równoważone przez antyoksydanty będące substancjami hamującymi stopień oksydacji cząsteczek i powodującymi ich przekształcanie w nieaktywne pochodne, dlatego ważne jest utrzymanie prawidłowej aktywności antyoksydacyjnej organizmu, a tym samym zapewnienie sprawności mechanizmów obronnych.
