自由基或超氧酸，是由超氧离子质子化得到的，化学式为。
制取.超氧化氢可以通过向超氧离子转移一个质子来制备。
反应.超氧离子（O）和超氧化氢自由基在水溶液中处于化学平衡状态：这个质子化与电离的平衡，p"K"为4.88。因此，典型细胞中大约0.3%的超氧化物处于被质子化的超氧化氢自由基状态。与主要作为还原剂的超氧离子不同，HO在许多重要的生物反应中是氧化剂，比如在磷脂双分子层中从维生素E和多元不饱和脂肪酸中夺取氢原子的反应。因此，它可能是脂质过氧化反应