H υπεροξείδωση λιπιδίου είναι η διαδικασία, κατά την οποία τα οξειδωτικά, όπως οι ελεύθερες ρίζες ‘‘κλέβουν’’ ηλεκτρόνια από τα λιπίδια των κυτταρικών μεμβρανών. Τα λιπίδια των κυτταρικών μεμβρανών περιέχουν διπλούς ανθρακικούς δεσμούς, ιδιαίτερα των πολυακόρεστων λιπαρών οξέων [polyunsaturated fatty acids (PUFAs)]. Αυτό έχει ως επακόλουθο την κυτταρική βλάβη και την αύξηση της παραγωγής ελευθέρων ριζών. Έτσι δημιουργείται ανισορροπία μεταξύ των επιπέδων των προοξειδωτικών και των αντιοξειδωτικών υπέρ των προοξειδωτικών.
Ο ρόλος της υπεροξείδωσης των λιπιδίων σχετίζεται με την παθολογική φυσιλογία πολλών χρονίων νοσημάτων, όπως η νόσος του Alzheimer, ο σακχαρώδης διαβήτης, υπέρταση και οι καρκίνοι των ζώων και των ανθρώπων. Παρά τα καταστροφικά βιολογικά αποτελέσματα της υπεροξείδωσης των λιπιδίων, εν τούτοις υπάρχουν αποδείξεις ότι τα προϊόντα της υπεροξείδωσης των λιπιδίων θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν στη θεραπεία του καρκίνου.