Ved biologisk oksidasjon krever fullstendig reduksjon av et oksygenmolekyl 4 elektroner. Hvis oksygenmolekylet bare reduseres av et enkelt elektron tilsatt, er mellomproduktet som dannes en superoksidgruppe, det vil si superoksidanionet O2 -, som er aktivt og enkelt å kombinere med en rekke makromolekylære stoffer for å lage den er inaktiv.
Organismer kan produsere levende oksygen og frie radikaler (inkludert superoksidanion) i normal metabolsk prosess og under ulike miljøbelastninger, og deres akkumulering vil forårsake ødeleggelse av cellestruktur og funksjon i organismer. Superoxide dismutase (SOD), som finnes mye i organismer, er det første antioksidantenzymet i det aktive oksygenrensesystemet. SOD disproporsjonerer superoksidanionradikaler for å generere hydrogenperoksid og molekylært oksygen, som spiller en viktig rolle i å beskytte cellene mot oksidativ skade.
