自由基，化学上也称为“游离基”，是指化合物的分子在光、热等外界条件下，共价键发生均裂而形成的具有不成对电子的原子或基团。在书写时，一般在原子符号或者原子团符号旁边加上一个“·”来表示存在未成对的电子，如氢自由基（H·，即氢原子）、氯自由基（Cl·，即氯原子）、甲基自由基（CH?·）等。自由基具有两个主要特性：一是化学反应活性高；二是具有磁矩。

自由基的形成与特性
形成：在一个化学反应中，或在外界（光、热等）影响下，分子中共价键分裂的结果，若使共用电子对分属于两个原子（或基团），则形成自由基。
特性：自由基由于具有未成对电子，因此非常活泼，通常无法分离得到。但在许多反应中，自由基以中间体的形式存在，尽管浓度很低，存留时间很短，但自由基反应在燃烧、气体化学、聚合反应、等离子体化学、生物化学等多种化学学科中扮演很重要的角色。
自由基的生理作用
正常生理作用：在人体内，自由基既可以帮助传递维持生命活力的能量，也可以被用来杀灭细菌和寄生虫，还能参与排除毒素。受控的自由基对人体是有益的。
过量危害：然而，当人体中的自由基超过一定的量并失去控制时，这些自由基就会对身体造成损害。它们可能攻击细胞膜，与血清抗蛋白酶发生反应，甚至与基因发生反应，导致细胞和组织器官损伤，诱发各种疾病，如心脏病、老年痴呆症、帕金森病和肿瘤，并加速机体衰老。
自由基的清除与平衡
人体内存在大量的抗氧化剂，如维生素C、维生素E、β-胡萝卜素、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶等，它们能清除过多的自由基，使人体内自由基的生成和清除处于动态平衡中。
当人处于疾病状态，或在紧张、忧愁、激烈运动、吸烟、过度饮酒、不健康的饮食习惯等因素的影响下，或者由于紫外线照射、放射线照射、环境污染等因素作用时，都会引起自由基产生过量。若此时人体内的抗氧化物不足，无法清除过多的自由基，就会导致人体健康受损。
自由基的克星——抗氧化剂
抗氧化剂是清除自由基的重要物质。其中，氢气作为抗氧化剂具有独特的优势，其分子量小，能穿透一般抗氧化剂不能穿透的蛋白质和线粒体，具有超强的抗氧化能力。氢气可以中和体内过量的自由基，起到美容抗衰老、代谢调节、增强免疫力、抵抗疲劳等多种效果。
由此可见，自由基作为化学反应中的中间体，在人体内既有其正常的生理作用，也有潜在的危害。因此，保持体内自由基的生成与清除处于动态平衡，对于维护人体健康至关重要。