Sportovní výkon je provázen vysokou tvorbou volných radikálů. Hlavní důvody jsou reperfuze po předchozím nepoměru mezi zvýšenými požadavky organismu na okamžitou možnost zásobovat jej kyslíkem, zvýšená produkce ATP, rozpad buněk, zvláště bílých krvinek, oxidace purinových bazí DNA, stres, vyplavení adrenalinu, uvolňován í volného železa , zvýšená teplota ve svalu a jeho zánět a příjem volných radikálů ze zevního prostředí.
Peroxidují se lipidy, bílkoviny, poškozuje se DNA aj. K odstraňování volných radikálů jsou spotřebovávány antioxidanty, uvolňují se anti-oxidační enzymy do krevní plasmy, stoupá intracelulární množství vápníku, zvyšuje se tvorba oxidu dusnatého, stoupají hladiny peroxidu vodíku a kyseliny chlorné.
Volné radikály pronikají membránami a působí oxidační poškození tkání. Tréninkem se ovšem zvyšuje schopnost organismu vyrovnat se se zvýšenou zátěží volnými radikály.
Adaptační schopnost pravidelně cvičících sportovců je vysoká a výrazně snižuje oxidační stres během výkonu