Жирорастворимыми антиоксидантами являются биофлавоноиды, каротиноиды, полиненасышенные жирные кислоты. Кроме того, существуют специальные ферментные системы, перехватывающие и превращающие свободные радикалы в безвредные соединения. Это каталаза, супероксид-дисмутаза, глутатион-редуктаза и глутатион-пероксидаза.

Если процесс образования свободных радикалов (среди которых следует перечислить такие соединения, как синглетный кислород, перекись водорода, супероксид-анион-радикал, пероксинитрил, гидроксил-анион-радикал) становится слишком активным и антиоксидантные системы не справляются с потоком токсичных компонентов, последние активно взаимодействуют с биологическими полимерами – липидами биомембран, белками, нуклеиновыми кислотами. В результате происходят их повреждения на молекулярном уровне. В биомембранах активизируются процессы перекисного окисления липидов, вследствие чего нарушается их жидкокристаллическая структура, и они становятся слишком проницаемыми для ионов и воды. Нарушения третичной структуры белков-ферментов приводят к дезорганизации метаболизма, нарушениям продукции энергии. Повреждения нуклеиновых кислот имеют свои, далеко идущие последствия.

Наиболее опасное последствие этих процессов – проникновение избыточных количеств ионов Са2+ в клетку. Ионы Са2+ способны запускать собственные каскадные механизмы клеточного повреждения – разрушение цитоскелета, дальнейшую активацию повреждения биомембран, нарушения митохондриальных процессов, усиление протеолитического распада белков. В своих крайних проявлениях эти процессы могут привести к резкому отеку и последующей гибели клетки