Bij biologische oxidatie zijn voor volledige reductie van een zuurstofmolecuul 4 elektronen nodig. Als het zuurstofmolecuul slechts wordt gereduceerd door een enkel toegevoegd elektron, is het gevormde tussenproduct een superoxidegroep, dat wil zeggen het superoxide-anion O2 -, dat actief is en gemakkelijk te combineren met een verscheidenheid aan macromoleculaire stoffen om te maken het inactief.
Organismen kunnen levende zuurstof en vrije radicalen (inclusief superoxide-anionen) produceren tijdens een normaal metabolisch proces en onder verschillende omgevingsstress, en hun accumulatie zal de vernietiging van de celstructuur en -functie in organismen veroorzaken. Superoxide dismutase (SOD), dat veel voorkomt in organismen, is het eerste antioxidant-enzym in een actief zuurstofopvangsysteem. SOD disproportioneert superoxide-anionradicalen om waterstofperoxide en moleculaire zuurstof te genereren, die een belangrijke rol spelen bij het beschermen van cellen tegen oxidatieve schade.
