Frie radikaler er molekyler, der gennem photolysis eller kemisk reaktion, har en uparret elektron i deres udvendige skaermkants shell. Disse radikale er meget reaktive og har således et kort liv. Når en fri radikal reagerer med en mere stabil molekyle, radikal ofte trækker et atom fra det og bliver en stabil molekyle selv. Originalen molekyle derefter bliver en fri radikal og vil reagere med andre arter af atomer og molekyler i en lang række (eller kæde) reaktioner, indtil processen når opsigelse fase (se nedenfor). i denne fase to frie radikaler kombinere, deling af par af elektroner og bryde kæden.