Oxidační stres je nerovnováha mezi tvorbou volných radikálů, které vznikají jako vedlejší produkt okysličování a látkové výměny, a schopností organismu rychle odbourávat a detoxikovat reaktivní meziprodukty.

Oxidační stres se u lidí podílí na mnoha nemocech, jako je například ateroskleróza, Parkinsonova nemoc, srdeční selhání, infarkt myokardu, Alzheimerova choroba, fragilní X chromozom a chronický únavový syndrom, nicméně krátkodobý oxidační stres může být důležitý v prevenci stárnutí díky vyvolání procesu známého jako mitohormesis. Tyto volné radikály dokáží zachytit látky, známé jako antioxidanty a tím snižují riziko oxidačního stresu.