人体摄取的食物要靠氧化才能转化为热能，这一过程通常在细胞内进行，同时产生氧化能力非常强的“活性氧”，这种活性氧就是自由基。
自由基是人体内存在的而且是很有用的东西。当细菌、病毒侵犯人体时，机体就会组织力量进行反击，此时会产生一定量的自由基，并表现甚为活跃，以杀伤细菌和病毒。但是自由基在消灭细菌、病毒的同时，也会敌友不分地对正常细胞组织发起攻击和伤害。自由基不仅损伤体内的许多成分而产生有害物质（如能使脂质氧化，成为动脉硬化的元凶、导致人的老化），而且攻击和伤害遗传基因DNA，使单核苷酸或DNA造成断裂，或使DNA中碱基对的错位，使细胞原来的性质改变，为细胞癌变完成了第一步。实际上许多致癌物、促癌物对DNA的损害作用都是通过自由基来完成的。如暴露在放射线下的细胞，放射线与细胞内的水分子产生反应，产生了自由基，自由基进一步对DNA产生破坏性作用，这就是放射线治疗癌症的原理和过程，也是放射线致癌的过程；烟草中的致癌物如α-苯并芘、一氧化氮等致癌物，也是通过产生自由基，再由自由基去伤害染色体中的DNA而致癌。其他致癌物和促癌物，如作为食品添加剂、防腐剂和食用色素，久储变质（亦即过度氧化）的食物或烹炸过多次的食用油，过期的炸薯条、方便面等都含有多量的自由基。
事实上，除了癌症以外，慢性病及衰老的产生，无不是由于自由基造成遗传基因的损伤所致。但是，事物总是对立而又统一地存在着，在同一个细胞里，既有自由基，也有一种能还原或清除自由基的物质，叫过氧化物歧化酶（SOD）。遗憾的是SOD的量有限，需要从食物中吸收其他抗氧化剂，以对抗自由基，大多数抗氧化剂如维生素C、维生素E和谷胱甘肽等，摄取于蔬菜和水果。而自由基的量则因人体的状态或摄取致癌物的数量不同而不同，所以，限制自由基的摄入是积极有效的防癌措施。还可以通过补充过氧化物歧化酶来抑制自由基，SOD可使自由基变成氢气和水，目前已开始开发SOD的主要功能食品，有强化SOD牛奶、酸牛奶、冰淇淋、SOD绞股蓝口服液和SOD功能饮料等。维生素E也具有消除自由基的作用，其主要功用是与细胞膜的抗氧化作用有关，维生素E分布在细胞膜上，可接受由细胞代谢过程中产生自由基的攻击，以保护细胞膜上的多元不饱和脂肪酸不被氧化，维持细胞膜及细胞的功能。有些学者认为，老化是因为身体细胞产生过多的过氧化物聚集的结果，而维生素E有抗氧化作用，所以能预防老化，但仍有待更多的实验证明。含维生素E的食物有：植物油、深绿色蔬菜、小麦胚芽、胚芽油、肝、肉类、豆类、坚果类。此外维生素C也有拮抗自由基、预防癌症发生的作用。红薯、南瓜含谷胱甘肽，也是拮抗自由基的良好食品。
