เป็นอนุมูลอิสระที่เกิดขึ้นบ่อยที่สุด พบได้มากที่สุด ซึ่งโดยปกติ อนุมูลอิสระซุปเปอร์ออกไซด์จะถูกจับกินโดย ซุปเปอร์ออกไซด์ดิสมิวเทส (Superoxide dismutase ; SOD) อย่างรวดเร็ว การจับกินนี้เราเรียกว่า กระบวนการขจัดพิษ (Detoxification)   หากกระบวนการขจัดพิษนี้เกิดขึ้นไม่เร็วพอ (เพราะ SOD ไม่เพียงพอ) ซุปเปอร์ออกไซด์จะพยายามทำลายผนังเซลล์จนถึงโครโมโซม ทำให้เซลล์เกิดการกลายพันธุ์ไปเป็นเซลล์มะเร็งได้  ดังนั้น ร่างกายจะต้องผลิต หรือรับ SOD ให้เพียงพอต่อการขจัดพิษในร่างกาย  และการที่ร่างกายจะผลิต SOD ได้ ต้องอาศัยแร่ธาตุต่างๆ เช่น ทองแดง, สังกะสี และแมกนีเซียม

เป็นผลผลิตจากการที่ ซุปเปอร์ออกไซด์ ถูก SOD จับกิน  อนุมูลอิสระไฮโดรเจนเพอร์ออกไซด์นี้ มีความสามารถในการทำลายดีเอ็นเอ (DNA) ซึ่งมีข้อมูลที่จะสร้างเซลล์ใหม่ ทำให้เซลล์เกิดการกลายพันธุ์ เป็นเซลล์มะเร็งได้  และยังมีความสามารถทำปฏิกริยาออกซิเดชั่นกับไขมันความหนาแน่นต่ำ (LDL) ในเลือดของเรา ทำให้เกิดหลอดเลือดแข็ง และอุดตัน อีกด้วย  โดยที่ไฮโดรเจนเพอร์ออกไซด์ จะถูกทำลายได้โดย เอนไซม์คะตาเลส (Catalase) หรือ กลูตาไธโอน เปอร็อคซิเดส (Glutathione peroxidase) ซึ่งร่างกายต้องการซีลีเนียม (Selenium) และ แอล-ซิสเตอีน (L-Cystein) ในการสร้าง และเสริมประสิทธิภาพของกลูตาไธโอน

หากกลูตาไธโอนไม่สามารถทำลายอนุมูลอิสระไฮโดรเจนเพอร์ออกไซด์ได้ ก็จะเกิดอนุมูลไฮดรอคซิลขึ้น ซึ่งเป็นอนุมูลอิสระที่เป็นอันตรายต่อเซลล์มากที่สุด และเกิดขึ้นได้อย่างรวดเร็วมาก ซึ่งอนุมูลอิสระชนิดนี้ถูกกำจัดได้ด้วยเมไธโอนีน รีดัคเตส (Methionine reductase) และ โปรแอนโธไซยานิดินส์ (Proanthocyanidins) ซึ่งสกัดได้จากเมล็ดองุ่นและเปลือกสน

เป็นอนุมูลอิสระที่เกิดขึ้น เมื่อออกซิเจนถูกรังสีจากดวงอาทิตย์ พันธะของออกออกซิเจนจะแตกตัวออก กลายเป็นออกซิเจนโมเลกุลเดี่ยว ซึ่งถือเป็นสารที่ก่อให้เกิดการเสียหายเครียดเค้นต่อร่างกาย  มีอันตรายต่อข้อ ทำให้เกิดการอักเสบของดวงตา ทำให้เกิดต้อกระจก และจอประสาทตาเสื่อม สารที่ช่วยต้านอนุมูลอิสระออกซิเจนโมเลกุลเดี่ยว ได้แก่ สารในกลุ่มคาร์โรทีนอยส์ เช่น ไลโคปีน ลูทีน ฯลฯ