Trong quá trình oxy hóa sinh học, quá trình khử hoàn toàn một phân tử oxy cần 4 electron. Nếu phân tử oxy chỉ bị khử bởi một electron duy nhất được thêm vào, thì sản phẩm trung gian được tạo thành là nhóm superoxide, tức là anion superoxide O2 -, hoạt động và dễ kết hợp với nhiều loại chất cao phân tử để tạo thành nó không hoạt động.
Các sinh vật có thể tạo ra oxy sống và các gốc tự do (bao gồm anion superoxide) trong quá trình trao đổi chất bình thường và dưới các áp lực môi trường khác nhau, và sự tích tụ của chúng sẽ gây ra sự phá hủy cấu trúc và chức năng tế bào trong sinh vật. Superoxide dismutase (SOD), tồn tại rộng rãi trong các sinh vật, là enzyme chống oxy hóa đầu tiên trong hệ thống thu hồi oxy hoạt động. SOD không cân xứng với các gốc anion superoxide để tạo ra hydro peroxide và oxy phân tử, đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ tế bào khỏi tác hại của quá trình oxy hóa.
