ในการออกซิเดชันทางชีวภาพ การลดลงอย่างสมบูรณ์ของโมเลกุลออกซิเจนต้องใช้อิเล็กตรอน 4 ตัว หากโมเลกุลของออกซิเจนถูกลดขนาดด้วยอิเล็กตรอนเพียงตัวเดียวที่เติมเข้าไป ผลิตภัณฑ์ขั้นกลางที่เกิดขึ้นคือกลุ่มซูเปอร์ออกไซด์ นั่นคือ ซูเปอร์ออกไซด์แอนไอออน O2 - ซึ่งทำงานและรวมตัวกับสารโมเลกุลขนาดใหญ่หลากหลายชนิดได้ง่าย มันไม่ได้ใช้งาน
สิ่งมีชีวิตสามารถผลิตออกซิเจนที่มีชีวิตและอนุมูลอิสระ (รวมถึงซุปเปอร์ออกไซด์แอนไอออน) ในกระบวนการเมตาบอลิซึมปกติและภายใต้ความเครียดจากสิ่งแวดล้อมต่างๆ และการสะสมของอนุมูลอิสระจะทำให้เกิดการทำลายโครงสร้างและการทำงานของเซลล์ในสิ่งมีชีวิต ซุปเปอร์ออกไซด์ ดิสมิวเตส (SOD) ซึ่งมีอยู่ทั่วไปในสิ่งมีชีวิต เป็นเอนไซม์ต้านอนุมูลอิสระตัวแรกในระบบกำจัดออกซิเจนแบบแอคทีฟ SOD แบ่งสัดส่วนอนุมูลไอออนของซุปเปอร์ออกไซด์เพื่อสร้างไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์และออกซิเจนโมเลกุล ซึ่งมีบทบาทสำคัญในการปกป้องเซลล์จากความเสียหายจากปฏิกิริยาออกซิเดชั่น
