Oksidativni stres je stanje u organizmu koje se javlja kada prooksidansi (slobodni radikali) nadvladaju mehanizme antioksidativne zaštite organizma. Najčešće nastaje u uvjetima kada u organizmu postoji povećana produkcija slobodnih radikala i smanjena sposobnost organizma za njihovu neutralizaciju. Za oksidativni stres može se reći da je on normalna pojava odnosno da je prisutan i kod zdravih osoba jer je usko povezan sa starenjem. Proces oksidacije je dio regulatornog biohemijskog funkcioniranja naših tijela u metaboličkim procesu stvaranja energije koja nam je neophodna za život. Tokom ovih procesa stvaraju se slobodni radikali koji imaju svoje fiziološke pozitivne funkcije.
Tokom unošenja ugljikohidrata (šećera) i njihovog metabolizma (pretvaranja u energiju koju organizam može iskoristiti) dolazi do stvaranja slobodnih radikala. Istraživači su utvrdili povećanje razina slobodnih radikala kod osoba koje su pile zašećerenu vodu (u njoj nije bilo antioksidansa); u drugom slučaju, kada su pili cijeđeni sok od naranče, nije dolazilo do porasta slobodnih radikala, jer je sok sadržavao antioksidanse koji štite od oksidacije.
Problem nastaje onda kada se poremeti fina ravnoteža i kada otkažu prirodni mehanizmi odbrane, pa nivo slobodnih radikala počne prelaziti kapacitet organizma da ih neutralizira. Tada tijelo ulazi u zonu povećanog oksidativnog stresa ili stanje visokog rizika za nastajanje najrazličitijih poremećaja i bolesti.