Slobodni radikali su atomi ili molekuli koji su hemijski nestabilni, što znači da imaju sklonost da reaguju sa bilo kojim molekulom ili atomom sa kojim se susretnu. Zbog svoje reaktivnosti mogu delovati vrlo destruktivno na ćelije organizma ili genetski materijal ćelija, zbog čega oštećene ćelije kasnije moraju biti odstranjene dejstvom imunog sistema. Slobodni radikali se mogu stvarati u telu i pod normalnim okolnostima kao posledica odvijanja raznih hemijskih reakcija.
Međutim, povećan broj slobodnih radikala nastaje pod dejstvom štetnih faktora kao što su: neumerena fizička aktivnost, sunčanje, bakterijske ili virusne infekcije, pušenje, alkohol, jonizujuće zračenje odnosno radijacija isl. Vitamini A, C i E su jedinjenja koja sprečavaju uticaj slobodnih radikala time što stupaju u reakciju umesto ćelija. Antioksidantno dejstvo imaju i pojedine fitohemikalije, kao na primer izotiocijanati koji se nalaze u kupusu, brokoliju ili antocijanini koji se nalaze u borovnicama, ribizlama, trešnjama, jagodama i kiviju. Ako na primer, isečemo jabuku i ostavimo je da stoji na svetlosti ona će potamneti zbog hemijskih reakcija koje uzrokuju slobodni radikali. U ovom slučaju slobodni radikali nastaju od kiseonika iz vazduha pod dejstvom sunčeve svetlosti. Ali ako jabuku poprskamo limunovim sokom koji sadrži vitamin C, vitamin C će sprečiti ove reakcije i jabuka neće tamneti. Procesi koji se dešavaju u organizmu su tome slični.
Povećana koncentracija slobodnih radikala ili smanjena koncentracija zaštitnih, antioksidativnih materija u organizmu je specifično stanje koje se naziva oksidativni stres. Smatra se da oksidativni stres leži u osnovi brojnih oboljenja kao što su maligna oboljenja, bolesti srca i krvnih sudova, dijabetes, ciroza jetre, plućni emfizem, Parkinsonova i Alchajmerova bolest, a po jednoj od teorija i starenje je posledica uticaja slobodnih radikala. Na primer, nagomilavanje masnih plakova na zidovima arterija ne zavisi samo od koncentracije LDL-holesterola u krvnim sudovima, već i od prisustva slobodnih radikala koji će izazvati njegovu oksidaciju i taloženje.
Uticaj slobodnih radikala možemo videti na primeru: prevremeno rođene bebe nemaju sposobnost da preuzimaju masti iz creva a zbog toga oskudevaju i u vitaminima koji se rastvaraju u mastima i zajedno sa njima preuzimaju iz hrane. Jedan od tih vitamina je i antioksidantni vitamin, vitamin E. Ovaj vitamin bi trebalo da štiti crvena krvna zrnca od uticaja slobodnih radikala koji se normalno stvaraju u organizmu kao sporedni produkt hemijskih reakcija. Međutim, pošto ga nema dovoljno kod prevremeno rođenih beba dolazi do masovnog oštećenja crvenih krvnih zrnaca što na kraju uzrokuje anemiju. Dakle, uloga antioksidantnih materija jeste da pruže odbranu organizmu od slobodnih radikala.
Da bismo uneli dovoljno vitamina A i C, kao i fitohemikalija potrebno je da koristimo voće i povrće svih boja u ishrani. Kao izvor vitamina E nam služi jezgrasto voće – lešnik, badem i orah. Cilj je da se zaštita od slobodnih radikala obezbedi pravilnom ishranom jer uzimanje tableta koje sadrže komplekse antioksidantnih vitamina ne samo da nije korisno već može uzrokovati brojne posledice po zdravlje.