I normali processi metabolici determinano la formazione di una vasta quantità di radicali liberi e di specie reattive dell'ossigeno definite ROS, capaci di produrre alterazioni a livello cellulare . Queste sostanze tossiche sono in gran parte neutralizzate da un elaborato sistema di difesa costituito dagli antiossidanti . Se l'incremento dei radicali liberi risulta più alto della capacità del sistema antiossidante di neutralizzarli, i radicali liberi possono provocare notevoli alterazioni cellulari favorendo l'insorgenza di patologie quali le cardiovascolari, le neurodegenerative, le osteodegenerative, le tumorali e l'invecchiamento cellulare.

Un'attività fisica intensa può causare un aumento della produzione dei radicali liberi e una riduzione nei livelli di antiossidanti, il cosiddetto stress ossidativo .