Obecné (a do jisté míry nepřesné) pojmenování pro vysoce reaktivní formy kyslíku vznikající v těle z molekulárního kyslíku a některých jeho derivátů jen za určitých podmínek, např. v místech intenzivního aerobního metabolismu, při zánětlivé reakci, po působení záření apod. Vyznačují se velmi krátkým poločasem. Patří sem například superoxidový a hydroxylový radikál, singletový kyslík i peroxid vodíku, z něhož mohou další reaktivní částice následně vznikat. V organismu mohou mít i užitečné úlohy (např. podílejí se na ničení bakterií ve fagocytech nebo usnadňují průnik spermie do vajíčka), avšak jejich nadprodukce při současně nedostatečné antioxidační ochraně vede k poškození buněk a tkání, tedy k oxidativnímu stresu. Jsou dávány do souvislosti s řadou chorobných stavů (ateroskleróza, parkinsonismus, reperfuzní poškození aj.), na nichž se mohou významně podílet, a radikálové reakce kyslíku se rovněž vztahují k procesu stárnutí biologických tkání. Proto je v lidském těle přítomna řada antioxidačních mechanismů schopných tyto látky inaktivovat (kataláza, peroxidáza, superoxiddismutáza), ochranný účinek se připisuje také vitaminům C a E, beta-karotenu a stopovému prvku selenu.