缺血后再灌流氧自由基的產生，是腦再灌流性損害的根本。
通常情況下，機體自由基的生成與清除能力保持動態平衡。當缺血時，則清除超氧陰離子和過氧化氫的自由基清除劑超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽過氧化物酶( GSH - PX) 降低，但在再灌流時自由基反應更為明顯。
根據動物實驗結果確認：腦缺血后在缺血期花生四烯酸代謝與氧自由基反應即已激活，并證實變化高峰在再灌流早期；陳曼娥等的實驗也證明，腦再供血后，腦組織脂質過氧化反應更趨嚴重。
