1999年時被世界衛生組織(WHO)定義為萬病之源的「自由基」，是「具有未配對電子的原子、原子團、特殊狀態的分子」，會攻擊正常細胞，搶奪電子、破壞粒線體和DNA，進而影響我們的健康。
自由基有毒性很強，對身體百害無一利的(如OH‧、OONO–)，也有毒性較弱、可充當細胞內訊息傳導者的 (如O2‧-、 H2O2)。除了外在的生活習慣(如熬夜、抽菸…等)會產生自由基外，人體內為了身體的運作(製造能量、防禦入侵物…等)亦會產生大量的自由基。
以下，介紹人體內內源性自由基的三大來源：
「自由基」有著「萬病之源」的惡名，許多醫學研究證明了自由基與發炎、慢性病、癌症等疾病的關係。為了對抗這個「萬病之源」，我們透過許多的抗氧化劑消滅體內的自由基。然而，自由基都是壞人嗎？
我們每天都在變老，不管是外貌或是身體的器官，無一不因為氧化的關係漸漸衰老，而真正導致衰老的原因源自於一樣重要的東西「自由基」
從數百年前起，世界各地便流傳著各種可以治癒疾病、養生保健的「聖水」傳說。包括法國的Lourdes泉水、德國的Norudenau泉水、墨西哥Tlacote泉水與喜馬拉雅山脈的Hunzas泉水，都吸引了大批的病患、民眾前往朝聖。
1998年的日本朝日電視台「探明真相」節目為了破解聖水之謎，針對德國Norudenau「聖水」進行了解與介紹。此節目引起了日本醫學界對「氫氣」的興趣與研究。
2007年時，日本醫科大學太田成男教授於Nature Medicine期刊發表其對氫分子研究的論文，文中有兩大重點：(1) 氫分子可選擇性的清除自由基、(2) 氫氣可保護腦細胞，也就此開啟了氫氣醫學與氫保健的大門。
討論氫分子的保健效果，首先要認識「自由基」
自由基是「具有未配對電子的原子、原子團、特殊狀態的分子」，會攻擊正常細胞，搶奪電子、破壞粒線體和DNA，進而造成細胞停止生長、凋亡，甚至轉成癌細胞，對健康產生非常巨大的影響。1999年時世界衛生組織(WHO)已將自由基定義為萬病之源。
我們的體內，因為身體的運作(製造能量、防禦入侵物…等)或是外在環境的影響，會產生許多自由基。自由基有毒性很強，對身體百害無一利的(如OH‧、OONO–)，也有毒性較弱、可充當細胞內信息傳導者的 (如O2‧–、 H2O2)。氫分子的優點，就在於它可以「選擇性」的清除自由基。
氫分子是最完美的抗氧化劑？
為了降低自由基對健康的影響，除了體內細胞會自己儲備大分子抗氧化酵素外，我們也常額外攝取抗氧化劑，協助中和體內的自由基。維他命C、維他命E與β-胡蘿蔔素都是我們常補充的抗氧化劑。然而，這些抗氧化劑因為還原力太強，容易將毒性較弱的自由基(O2‧-、 H2O2等)一併清除，不僅會破壞體內的氧化還原平衡，亦會減弱體內內源性的抗氧化能力。
不同於這些抗氧化劑，氫分子可以「選擇性」的只與毒性強的自由基如羥自由基(OH ‧)或過氧亞硝酸自由基( OONO – )反應並予以清除，而不會中和人體內必要的、毒性較弱的自由基(如 O2‧–、 H2O2)。
此外，氫氣是極小的分子，滲透力強且擴散速度快，能夠快速到達身體的各個角落，有效地清除細胞內外的自由基。而沒有與自由基反應的氫分子，也能在數小時內自然排出體外，不會殘留或累積於體內，產生細胞毒性。
因能選擇性的與毒性強的自由基反應，且快速地穿過細胞膜到達自由基所在處，讓氫分子獲得「近乎完美的抗氧化劑」的稱號。