อนุมูลอิสระและ ROS อื่นๆ ได้มาจากกระบวนการเมแทบอลิซึมที่จำเป็นตามปกติในร่างกายมนุษย์หรือจากแหล่งภายนอก เช่น การสัมผัสกับรังสีเอกซ์ โอโซน การสูบบุหรี่ มลพิษทางอากาศ และสารเคมีในอุตสาหกรรม การก่อตัวของอนุมูลอิสระเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องใน เซลล์เป็นผลมาจากทั้งปฏิกิริยาของเอนไซม์และปฏิกิริยาที่ไม่ใช่เอนไซม์ ปฏิกิริยาของเอนไซม์ซึ่งเป็นแหล่งของ อนุมูลอิสระ ได้แก่ ปฏิกิริยาที่เกี่ยวข้องกับระบบทางเดินหายใจ ในฟาโกไซโทซิส ในการสังเคราะห์พรอสตาแกลนดิน และในระบบไซโตโครม P-450 อนุมูลอิสระยังสามารถเกิดขึ้นได้ในปฏิกิริยาที่ไม่ใช่เอนไซม์ของออกซิเจนกับ สารประกอบอินทรีย์รวมทั้งที่เกิดจากปฏิกิริยาไอออไนซ์ ปฏิกิริยาของอนุมูลอิสระคาดว่าจะก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงที่ไม่พึงประสงค์ที่สะสมตามอายุทั่วร่างกาย การเปลี่ยนแปลง "ปกติ" ตามอายุเป็นเรื่องปกติสำหรับทุกคน อย่างไรก็ตาม การซ้อนทับในรูปแบบทั่วไปนี้เป็นรูปแบบที่ได้รับอิทธิพลจากพันธุกรรมและความแตกต่างของสิ่งแวดล้อมที่ปรับเปลี่ยนความเสียหายจากอนุมูลอิสระ สิ่งเหล่านี้แสดงออกมาเป็นโรคในบางช่วงอายุที่กำหนดโดยปัจจัยทางพันธุกรรมและสิ่งแวดล้อม มะเร็งและหลอดเลือด สาเหตุการตายที่สำคัญ 2 ประการคือโรคเด่นจาก “อนุมูลอิสระ” การเริ่มต้นและการส่งเสริมมะเร็งนั้นสัมพันธ์กับความบกพร่องของโครโมโซมและการกระตุ้นอองโคยีน เป็นไปได้ว่าปฏิกิริยาอนุมูลอิสระภายในร่างกาย เช่น ปฏิกิริยาที่เกิดจากรังสีไอออไนซ์ อาจส่งผลให้เกิดการก่อตัวของเนื้องอก ความสัมพันธ์ที่มีนัยสำคัญอย่างมากระหว่างการบริโภคไขมันและน้ำมันกับอัตราการเสียชีวิตจากมะเร็งเม็ดเลือดขาวและเนื้องอกร้ายของเต้านม รังไข่ การศึกษาเกี่ยวกับหลอดเลือดเผยให้เห็นความเป็นไปได้ที่โรคนี้อาจเกิดจากปฏิกิริยาอนุมูลอิสระที่เกี่ยวข้องกับไขมันที่ได้จากอาหารในผนังหลอดเลือดแดงและซีรั่มเพื่อให้เปอร์ออกไซด์และสารอื่นๆ สารเหล่านี้ทำให้เกิดการบาดเจ็บของเซลล์บุผนังหลอดเลือดและทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในผนังหลอดเลือดแดง