1、自動氧化(體內一些分子，例如兒茶酚胺、血紅蛋白、肌紅蛋白、細胞色素C和巰基在氧化的過程中會產生自由基。)
2、酶促氧化（一些經由酶催化的氧化過程會產生自由基。)
3、呼吸帶入（吞噬細胞在清除外來微生物時會產生自由基。)
4、藥物(例如某些抗生素、抗癌藥物會在體內產生自由基，特別是在高氧狀態。)
5、輻射（電磁輻射和粒子輻射會在體內產生自由基。)
6、吸食煙草（吸煙會產生大量的自由基。)
7、非有機微粒（吸入石棉、石英、或矽塵，吞噬細胞會在肺部產生自由基。)
8、氣體(臭氧會產生自由基。)
9、其它(發燒、使用大量類固醇、或甲狀腺機能亢進等情況會提高體內的代謝速率而產生較多的自由基。空氣中的工業廢氣、殺蟲劑、麻醉氣體、有機溶劑也會在體內產生自由基。)