这些粒子相当微小，由于存在未配对的自由电子，而十分活跃。过高的活性氧水平会对细胞和基因结构造成损坏。活性氧，为含氧的，具有化学活性的分子。包括氧离子(oxygen ion)及过氧化氢(peroxide).因为核外的未配对电子的存在，具有很强的化学反应活性。ROS是正常氧代谢的副产物，并且在细胞信号传导，和保持机体恒常性起很大作用。然而，在时间以及外界环境影响下（例，暴露于紫外线(UV exposure)或热源(heat exposure)下等），ROS的量会急剧增多。引起这种改变的原因有可能是由于明显的细胞结构的损坏。这种显现，被称为氧化应激。ROS也可能由外界的因素生成，如致电离辐射。
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