กระบวนการเผาผลาญอาหารหรือกระบวนการเมแทบอลิซึม (metabolism) มักเกิดโปร-ออกซิเดนท์ (prooxidant) ขึ้นได้ตลอดเวลา ซึ่งเป็นผลพลอยได้ของปฏิกิริยาเคมีและกิจกรรมของเซลล์ในร่างกายที่ต้องดำเนินตามปกติ โปรออกซิแดนท์ที่สำคัญคือ สารประกอบที่มีออกซิเจนในโมเลกุล เรียกว่า reactive oxygen species (ROS) ซึ่งเกิดขึ้นในกระบวนการขนส่งอิเลคตรอนในระบบหายใจ เกิดออกซิเจนที่มีประจุลบเป็นผลผลิตสุดท้าย ในระบบสร้างภูมิคุ้มกันโรคเมื่อมีสิ่งแปลกปลอมเข้าร่างกาย เซลล์เม็ดเลือดขาวจะจับกินและออกซิไดส์ออกซิเจนให้ได้ออกซิเจนที่มีประจุลบ เพื่อใช้ในการสร้างสารที่มีฤทธิ์ทำลายสิ่งแปลกปลอม และ ROS ที่เกิดขึ้นในกลไกการคลายตัวของกล้ามเนื้อเรียบ (นัยนา, 2546; อนันต์, 2551) สาร ROS ที่จัดอยู่ในประเภทของสารอนุมูลอิสระ (free radical) ได้แก่ ซูเปอร์ออกไซด์ เรดิเคิล (superoxide radical; O ₂), ไฮโดรซิลเรดิ-เคิล (hydroxyl radical; HO), อัลโคซิล เรดิเคิล (alkoxyl radical; RO) และไนตรัส เรดิเคิล (nitrous radical; NO) สารประกอบเหล่านี้เป็นสารประกอบที่มีอิเลคตรอนที่วงพลังงานรอบนอกของอะตอมออกซิเจนเป็นเลขคี่จึงไม่คงตัวและไวต่อการเกิดปฏิกิริยากับสารอื่น

   ในสภาวะปกติร่างกายจะทำการสร้างสารต้านอนุมูลอิสระ (antioxidant) ขึ้นเอง ได้แก่ สารที่เป็นเอนไซม์ และสารต้านอนุมูลอิสระที่ไม่จัดเป็นเอนไซม์ เช่น สารประกอบในร่างกายและสารที่ได้รับโดยตรงจากอาหาร โดยกลไกของสารป้องกันอนุมูลอิสระ ได้แก่ กลไกการเข้ายับยั้งหรือป้องกันการเกิดสารอนุมูลอิสระในร่างกาย เช่น การทำงานของเอนไซม์ซูเปอร์ออกไซด์ดิสมิวเตส (superoxide dismutase, SOD), คาตาเลส (catalase), กลูตาไธโอนเปอร์ออกซิเดส (glutathione peroxidase), เปอร์ออกซิเดส (peroxidase) และไซโตโครมซี เปอร์ออกซิเดส (cytochrome C peroxidase) เป็นต้น และกลไกของสารที่เข้าทำลายปฏิกิริยาลูกโซ่ของการเกิด ROS ได้แก่ การทำงานของไวตามินอี (α-tocopherol), ไวตามินซี (ascorbate), เบต้าแคโรทีน (β-carotene), ยูบิควิ-โนน (ubiquinone), อัลบูมิน (albumin), กรดยูริค (uric acid), บิลิรูบิน (bilirubin), หมู่ซัลฟ์ไฮดริล(sulfhydryl groups), กรดอะมิโนซิสเตอีน (cysteine) ซึ่งมีอยู่ในโปรตีนของเนื้อสัตว์ เมลาโทนิน (melatonin), ฟลาโวนอยด์ (flavonoids) และโอลิโกเมอริกโปรแอนโธไซยานิดิน (oligomeric proanthocyanidins, OPCs) (รัตนาและประพนธ์, 2538)

   สารเคมีและเอนไซม์ต่างๆ ที่ร่างกายสัตว์สร้างขึ้นมา เพื่อทำปฏิกิริยากับอนุมูลอิสระที่เกิดขึ้นจากกระบวนการเมแทบอลิซึมของเซลล์ โดยเอนไซม์จำเป็นต้องมีความจำเพาะกับสารตั้งต้น แต่ปริมาณของเอนไซม์ที่ร่างกายผลิตขึ้นอาจไม่เพียงพอต่อการกำจัดสารอนุมูลอิสระ ประกอบกับปัจจัยภายนอกที่มีผลต่อสภาวะผิดปกติของเซลล์ โดยเฉพาะความเครียด รังสี และสารพิษต่างๆ ส่งผลให้อนุมูลอิสระมีปริมาณมากกว่าสารต้านอนุมูลอิสระที่ร่างกายสร้างขึ้นมา สภาวะที่เกิดความไม่สมดุลเช่นนี้ ทำให้เกิดสภาวะเครียดออกซิเดชัน (oxidative stress) ขึ้นภายในเซลล์และเนื้อเยื่อ ส่งผลกระทบต่อเซลล์ในตำแหน่งต่างๆ เช่น เกิดการก่อกลายพันธุ์ของดีเอนเอ (DNA mutation) การทำลายสภาพโปรตีน (protein carbonylation) และเข้าทำลายผนังเซลล์ (lipid peroxidation) (รัตนา และประพนธ์, 2538) ซึ่งลิปิดเป็นองค์ประกอบของเมมเบรนและเป็นชีวโมเลกุลที่ไวต่อการถูกออกซิไดส์

   กลไกการเกิดลิปิดเปอร์ออกซิเดชัน เริ่มต้นเมื่อกรดไขมันไม่อิ่มตัว (LH) ถูกอนุมูลอิสระ (R^•) ดึงไฮโดรเจนออก ทำให้เกิดอนุมูลอิสระบนอะตอมคาร์บอนของลิปิด และเกิดอนุมูลลิปิด (L^•) ซึ่งจะทำปฏิกิริยากับออกซิเจนได้อย่างรวดเร็วเกิดเป็นอนุมูลลิปิดเปอร์ออกซี (LOO^•) และทำปฏิกิริยาต่อไปกับลิปิดโมเลกุลอื่นๆ เกิดลิปิดไฮโดรเปอร์ออกไซด์ (LOOH) กับอนุมูลลิปิด (L^•) ใหม่ๆ เพิ่มเข้าสู่วงจร และอนุมูลลิปิดที่เกิดขึ้นใหม่นี้จะเกิดปฏิกิริยาลูกโซ่กับลิปิดโมเลกุลอื่นๆ ต่อไปเรื่อยๆ (ดังแสดงในภาพที่ 1) ซึ่งกระบวนการเหล่านี้จะทำให้เกิดการตายของเซลล์ (apoptosis) ในที่สุด (โอภา, 2549)