בחמצון ביולוגי, הפחתה מלאה של מולקולת חמצן דורשת 4 אלקטרונים. אם מולקולת החמצן מופחתת רק על ידי הוספת אלקטרון בודד, תוצר הביניים שנוצר הוא קבוצת סופראוקסיד, כלומר אניון הסופראוקסיד O2 -, אשר פעיל וקל לשילוב עם מגוון חומרים מקרומולקולריים לייצור זה לא פעיל.
אורגניזמים יכולים לייצר חמצן חיים ורדיקלים חופשיים (כולל אניון סופראוקסיד) בתהליך מטבולי תקין ותחת מתחים סביבתיים שונים, והצטברותם תגרום להרס של מבנה התא ותפקודם באורגניזמים. Superoxide Dismutase (SOD), הקיים באופן נרחב באורגניזמים, הוא האנזים נוגד החמצון הראשון במערכת ניקיון חמצן פעילה. SOD מוציא פרופורציות של רדיקלי אניון סופראוקסיד ליצירת מי חמצן וחמצן מולקולרי, אשר ממלאים תפקיד חשוב בהגנה על תאים מפני נזק חמצוני.
