自由基是人體生命活動中各種生化反應的中間代謝產物，具有高度的化學活性，是機體有效的防禦系統，若不能維持一定水平則會影響機體的生命活動。但自由基產生過多而不能及時清除，它就會攻擊機體內的生命大分子物質及各種細胞器，造成機體在分子水平、細胞水平及組織器官水平的各種損傷，加速機體的衰老進程並誘發各種疾病。
自由基與疾病的關係
自由基與心血管疾病
大多數心血管疾病的主要原因是動脈粥樣硬化，是動脈壁的一種多因素疾病。自由基攻擊動脈血管壁和血清中的不飽和脂肪酸，使之發生過氧化反應而生成過氧化脂質，後者能刺激動脈壁，增加粥樣硬化的趨勢。動脈硬化的程度與硬化斑中脂質過氧化程度呈正相關，血管內壁的蠟樣物質就是脂質發生過氧化反應的直接證明。動脈粥樣硬化的早期，在內皮下層間隙形成脂質沉澱，即所謂的脂肪條紋。隨著年齡的增加，粥樣硬化症呈增多的趨勢。
自由基與癌症
癌症形成過程是一個複雜的多階段的過程，包括誘發和促進兩步。一個正常的細胞發生癌變必須經歷誘發和促進兩個階段，這就是兩步致癌學說。
大量研究證明，誘發階段與自由基關係密切，促癌階段也與自由基有關，促癌能力與其產生自由基的能力相平行。致癌物必須在體內經過代謝活化形成自由基並攻擊DNA才能致癌，抗癌劑也必須通過自由基形式去殺死癌症。
自由基與肺氣腫
自由基作用於肺部的巨噬細胞，使其釋放了蛋白水解酶類而導致了對肺組織的損傷破壞，從而引起支氣管和肺泡管的破裂，肺泡間隔面積縮小，周圍血液與肺之間氣體交換量減少，導致肺氣腫。
自由基與眼病
由自由基氧化損傷引起的視力損害，最常見的當數白內障和老年黃斑變性。
老年人由於全身機體的衰老使得眼球晶狀體中自由基清除劑的含量與活性降低，導致對自由基侵害的抵禦能力降低。許多事實表明，白內障的起因與發展與自由基對視網膜的損傷導致晶狀體組織的破壞有關。
又由於晶狀體長期暴露於光和氧中，所形成的活性氧類物質可能與晶體蛋白質起反應。受損的蛋白質可能聚合和沉澱，從而喪失原來的功能。視覺活性最高的視網膜組織易受損害，從而引起老年黃斑變性。
自由基與炎症
當局部氧量過少或外來病原菌侵襲時，大量中性白細胞積聚在病變處。這些白細胞與特殊作用的代謝無激活，結合在膜上的NADPH2氧化酶被激活，氧化NADPH2成為NADP+，同時產生大量的氧氣。氧自由基一方面破壞病原菌和病變細胞，另一方面進攻白細胞本身而造成白細胞大量死亡，引起溶菌體酶的大量釋放，進而殺傷組織細胞，造成骨、軟骨的破壞，導致炎症和關節炎。
自由基與貧血
貧血的出現也與自由基有關。據研究表明，地中海貧血的病理變化包含紅血球膜的過氧化，膜上多不飽和脂肪酸含量較少，-SH轉變成-S-S基團和維生素E含量減少。缺鐵性貧血的病變過程也有自由基參與，因為此時紅血球的維生素E和過氧化酶含量減少，易被自由基破壞而縮短壽命。
自由基與癲癇
有關研究證明，癲癇活動伴有活躍的自由基反應。清除自由基，阻斷自由基反應對癲癇的預防和治療有一定的作用。自由基反應在癲癇發生中的作用日益受到重視。
隨著自由基理論的研究發展，許多人類重大疾病與自由基反應的關係正在逐步被揭示。自由基對人類健康的影響作用正在被更多的人所接受，越來越多的專家正在運用自由基理論，在確保人體健康方面的研究中取得較大的成果。
自由基清除劑
自由基清除劑是指能清除自由基或能阻斷自由基參與的氧化反應的物質。自由基清除劑的種類繁多，可分為酶類清除劑和非酶類清除劑兩大類。酶類清除劑一般為抗氧化酶，主要有超氧化物歧化酶、過氧化氫酶、穀胱甘肽過氧化物酶等幾種。非酶類自由基清除劑一般包括黃酮類、多糖類、維生素C、維生素E、貝塔胡蘿蔔素和還原型穀胱甘肽等活性胎類。超氧化物歧化酶存在於幾乎所有靠氧呼吸的生物體內，包括高等植物、動物和人體中。過氧化氫酶普遍存在於能呼吸的生物體內，主要存在於植物的葉綠素、線粒體、體質網、動物的肝和紅血球中。其酶促活性為機體提供了抗氧化防禦機理。穀胱甘肽過氧化物酶廣泛存在於哺乳動物的組織中。
非酶類自由基清除劑
非酶類自由基清除劑有維生素ACE、黃酮類化合物，礦物質硒、鋅、銅、鐵、鍺。
富含自由基清除劑的食物
一是從天然動植物中提取有效成分，添加於各種飲料或固態食品中作為功能性食品的功能因子或食品營養強化劑。目前已有添加SOD的蛋黃醬、牛奶、可溶性咖啡、啤酒、白酒、果汁飲料、礦泉水、奶糖、優酪乳等功能性食品。二是利用微生物發酵或細胞培養，得到自由基清除劑含量豐富的食品。
在許多天然動植物中含有抗自由基的活性成分。如姜含揮髮油和姜辣素，其成分有姜酚、薑酮和姜希酚。綠茶的主要成分茶多酚，銀杏、竹葉的有效成分黃酮和酚類，各種果品蔬菜中的維生素，還有一些中藥如何首烏、五味子、葛根、小葉女貞、柴胡、車前子等也含有多種活性成分。另外黨參、靈芝等真菌中的多糖也是有效的活性成分。在動物的肝臟、血液中也可提取有關的活性成分。
