AOS），又称反应性氧类物质，包括处于自由基状态的氧（如超氧自由基，羟自由基），以及不属于自由基的过氧化氢等。自由基（free radicals）是原子最外层偶数电子失去一个电子后形成的产物，也可有外源性因素产生，极易与周围分子反应，释放出能量，引起细胞损伤。细胞内同时存在生成AOS的体系和拮抗其生成的抗氧化剂体系。正常小量生成的AOS，会被超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶、过氧化氢酶及维生素E等细胞内外抗氧化剂清除。在缺氧缺血、细胞吞噬、化学性放射性损伤、炎症及老化等的氧化还原反应过程中，AOS生成增多，脂质、蛋白质和DNA过氧化。通过改变邻近分子构型，引起膜结构脂质双层稳定性下降，DNA单链破坏与断裂，促进含硫蛋白质相互交联，并可直接导致多肽破裂成碎片。AOS的强氧化作用是细胞损伤的基本环节。