Bei der biologischen Oxidation sind für die vollständige Reduktion eines Sauerstoffmoleküls 4 Elektronen erforderlich. Wenn das Sauerstoffmolekül nur durch ein einziges hinzugefügtes Elektron reduziert wird, entsteht als Zwischenprodukt eine Superoxidgruppe, also das Superoxidanion O2 -, das aktiv ist und sich leicht mit einer Vielzahl makromolekularer Substanzen kombinieren lässt es inaktiv.
Organismen können im normalen Stoffwechselprozess und unter verschiedenen Umweltbelastungen lebenden Sauerstoff und freie Radikale (einschließlich Superoxidanionen) produzieren, und ihre Anreicherung führt zur Zerstörung der Zellstruktur und -funktion in Organismen. Superoxiddismutase (SOD), die in Organismen weit verbreitet ist, ist das erste antioxidative Enzym im aktiven Sauerstofffängersystem. SOD disproportioniert Superoxid-Anionenradikale, um Wasserstoffperoxid und molekularen Sauerstoff zu erzeugen, die eine wichtige Rolle beim Schutz der Zellen vor oxidativen Schäden spielen.
