すべての物質は分子から成り立っていますが、その分子は原子核と分子から構成されています。通常、分子の中の電子は2つが対をなして安定して存在していますが、その電子が対をなさず、1つだけ離れて存在することがあります。このような対をなしていない電子(不対電子)を持つ原子や分子をフリーラジカル(ラジカルと同じ)と呼びます。活性酸素と混同されてしまうことがありますが、活性酸素の中には不対電子を持つものと、持たないものがあります。スーパーオキシドやヒドロキシラジカルはフリーラジカルですが、一重項酸素や過酸化水素はフリーラジカルではありません。ラジカル(過激な)という言葉通り、電子が足りないために不安定で、反応しやすいという性質をもちます。