羥基自由基是雙原子分子?_{OH。 羥基自由基作為稀氣體非常穩定，但在凝聚相中衰減非常快。 它在某些情況下很普遍。 最值得注意的是，羥基自由基是由氫過氧化物 (ROOH) 的分解產生的，或者在大氣化學中，是由激發的原子氧與水的反應產生的。 它在輻射化學領域也很重要，因為它會導致過氧化氫和氧氣的形成，這會增強處于放射性環境中的冷卻劑系統的腐蝕和 SCC。}

在有機合成中，羥基自由基最常由 1-hydroxy-2(1H)-pyridinethione 的光解產生。

羥基自由基的未成對電子正式由 O 旁邊的中間點 ? 表示。

肌肉偶爾會作為免疫作用的副產品產生。 巨噬細胞和小膠質細胞在暴露于非常特殊的病原體（例如某些細菌）時最常產生這種化合物。 當免疫細胞過度激活并對鄰近的健康細胞產生毒性時，羥基自由基的破壞作用與多種神經系統自身免疫性疾病有關，例如手部疾病。

羥基自由基幾乎可以破壞所有類型的大分子：碳水化合物、核酸（突變）、脂質（脂質過氧化）和氨基酸（例如苯丙氨酸轉化為間酪氨酸和鄰酪氨酸）。 羥基自由基的體內半衰期非常短，約為 10-9 秒，并且具有高反應性。 這使它成為對生物體非常危險的化合物。 然而，人類、動物和植物已經進化為與羥基自由基共存，羥基自由基不能進入體內的血流或組織。

與可以通過超氧化物歧化酶解毒的超氧化物不同，羥基自由基不能通過酶促反應消除。

已知自由基在某些消毒劑的活性中很重要，因為它們攻擊細菌中的基本細胞成分（革蘭氏 -ve 和 +ve）并氧化病毒的表面結構。 自由基破壞病毒周圍的脂質包膜和/或衣殼，導致裂解。 它們還會穿透病毒的內部并破壞基因組。 這些操作可以滅活病毒。 過氧化氫的消毒特性源于這些機制。

已證明，自由基可通過降解和修飾三級結構和/或誘導蛋白質變性和/或聚集來改變花粉、孢子和寵物皮屑中的 IgE 結合能力，從而導致過敏原結構發生改變。 蜘蛛會立即使 Der p1 和 Der f1（屋塵螨）變性。 自由基氧化它們的蛋白質結構，例如主要由于氫提取或氧氣添加而導致蛋白質骨架損壞。 兩種羥基自由基引發的氧化機制都會導致過敏原結構發生改變。 免疫系統不再識別經過修飾的過敏原結構，因此不會釋放組胺和其他化學介質。

自由基使用一系列統稱為高級氧化過程 (AOP) 的方法在有機污染物的氧化破壞中發揮關鍵作用。 AOPs中污染物的破壞是基于羥基自由基對有機化合物的非選擇性反應。 對殺蟲劑、藥物化合物、染料等一系列污染物具有高效的抑制作用。

羥基自由基通常被稱為對流層的清潔劑，因為它與許多污染物發生反應，分解它們，通常是去除它們的xxx步。 它還在消除一些溫室氣體（如甲烷和臭氧）以及滅活致病病毒和細菌以及中和過敏性花粉和霉菌孢子方面發揮重要作用。

與羥基自由基的反應速率通常決定了污染物在大氣中的持續時間，如果它們不經過光解或被雨淋掉的話。 例如，與羥基自由基反應相對較慢的甲烷的平均壽命超過 5 年，而許多 CFC 的壽命為 50 年或更長。 其他污染物，例如較大的碳氫化合物，平均壽命可能非常短，不到幾個小時。

許多揮發性有機化合物 (VOC) 的xxx個反應是去除氫原子，形成水和烷基 (R?)。

?OH + RH → H2O + R?

烷基自由基通常會與氧快速反應形成過氧自由基。

R? + O2 → RO?₂

這種激進分子在對流層中的命運取決于多種因素。