自由基，化學上也稱爲“遊離基”，是指化合物的分子在光熱等外界條件下，共價鍵發生均裂而形成具有不成對電子的原子或基團。自由基的特點是化學反應活性高和具有磁矩。
自由基可以從不同的角度進行分類，如氧自由基和非氧自由基。氧自由基主要包括超氧陰離子自由基、羥自由基、脂氧自由基、二氧化氮、一氧化氮自由基，加上過氧化氫、單線態氧和臭氧，通稱活性氧。非氧自由基主要包括氫自由基和有機自由基（如烷基自由基、苯自由基等）以及氯自由基。
自由基的來源主要有兩個方面：一是來自體內，如細胞內正常的新陳代謝過程就會產生自由基；二是來自體外，如環境因素（紫外線、X射線及其他輻射能）和不良生活習慣（抽菸、酗酒）等都會引發自由基。
自由基對於人體既有正面的作用也有負面的作用。在正常的生命過程中，自由基爲維持生命所必需，但自由基也是生物大分子、細胞和生物組織的潛在殺手，自由基增多並失去控制時，會攻擊和破壞包括DNA、蛋白質和脂類等在內的生物分子，進而產生大量的氧化垃圾。