自由基主要氧化損傷DNA、脂質(zhì)及蛋白質(zhì)等，檢測(cè)組織和生物體液中的氧化應(yīng)激代謝產(chǎn)物對(duì)評(píng)價(jià)氧化應(yīng)激狀態(tài)尤為重要。

過多的ROS引起的氧化損傷會(huì)導(dǎo)致包括DNA鍵斷裂、DNA位點(diǎn)突變、DNA雙鏈畸變等形式的DNA損傷。引起DNA氧化損傷的ROS 主要是-OH，-OH可攻擊脫氧核糖，使脫氧戊糖分解、 磷酸二酯鍵斷裂，引起DNA出現(xiàn)單鏈或雙鏈斷裂。

生物膜脂質(zhì)中的磷脂富含多不飽和脂肪酸，在O?存在條件下，極易被自由基及其活性衍生物攻擊，生成過氧化脂質(zhì)；后者逐漸分解為一系列復(fù)雜的化合物。其中過氧化脂質(zhì)經(jīng)脂氧基的β斷裂可產(chǎn)生許多醛類，如丙二醛，測(cè)定生物樣品中的丙二醛（MDA）含量可反映脂質(zhì)過氧化水平。

蛋白質(zhì)廣泛存在于細(xì)胞內(nèi)外， 極易受ROS和RNS攻擊而使蛋白質(zhì)的氨基酸發(fā)生氧化和硝化修飾。蛋白質(zhì)羰基是多種氨基酸在蛋白質(zhì)氧化修飾過程中的早期標(biāo)志，其含量高低表明蛋白質(zhì)氧化損傷程度的大小，是衡量蛋白質(zhì)氧化損傷的主要指標(biāo)。