Gốc tự do là phân tử, ion hay một nguyên tử có số một electron hay có số electron lẻ nên thường không ổn định dễ dàng phản ứng với các phân tử khác trong tế bào.
Gốc tự do có thể mang điện tích dương, âm hoặc không mang điện và chúng đều giữ vai trò quan trọng trong hệ thống sinh học. Chúng có lớp điện tử ngoài cùng chứa một điện tử không ghép cặp (hay gọi là điện tử đơn độc), do có điện tử không ghép cặp ở lớp ngoài cùng nên gốc tự do rất không ổn định, chúng luôn có xu hướng cướp điện tử của các nguyên tử hay phân tử khác để trở về trạng thái ổn định, nhưng lại biến các nguyên tử hoặc các phân tử này trở thành gốc tự do, làm cho cấu trúc tế bào bị thay đổi và bị phá vỡ.
Gốc tự do có thể dễ dàng phản ứng với các thành phần của tế bào, qua đó các gốc tự do gây ra sự rối loạn hoạt động bình thường của tế bào, phá hủy tế bào và đẩy nhanh quá trình lão hóa tự nhiên của cơ thể.
Nhiều nghiên cứu thấy sự liên quan của các gốc tự do đối với sự hình thành một số bệnh lý gồm:
🔹 Bệnh lý ở hệ thần kinh trung ương như: Alzheimer, các chứng mất trí nhớ, bệnh parkinson.
🔹 Bệnh lý tim mạch do tắc động mạch gây ra.
🔹 Rối loạn viêm và hệ thống miễn dịch: Các bệnh tự miễn thường gặp như viêm khớp dạng thấp, lupus ban đỏ.
🔹 Gốc tự do là tác nhân gây đột biến gen khi tấn công vào các ADN và tấn công vào các tổ chức màng, các chất sinh học trong tế bào góp phần làm tăng nguy cơ ung thư và làm cho bệnh cảnh ung thư nặng nề thêm.
🔹 Đục thủy tinh thể và chứng suy giảm thị lực liên quan đến tuổi tác
🔹 Thay đổi về ngoại hình do sự lão hóa gây ra như da mất độ căng bóng, đàn hồi, xuất hiện nhiều nếp nhăn, tóc bạc, rụng tóc, móng tay yếu.
🔹 Liên quan tới bệnh lý đái tháo đường ở người già.
🔹 Nguy cơ cao dẫn tới Ung thư