dannes når en kovalent kjemisk binding spaltes slik at de to delene får hvert sitt bindingselektron: A–B → A· + B· . Prikkene symboliserer at A og B er radikaler. Spalting til frie radikaler kan skje på forskjellige måter. De vanligste metodene er ved bestråling med ultrafiolett lys, ved kraftig oppvarming eller ad kjemisk vei.
Kjemiske forbindelser som er i stand til å danne frie radikaler kalles fri radikal initiatorer. I et normalt molekyl med grunnstoffer fra hovedgruppene i grunnstoffenes periodesystem opptrer elektronene vanligvis i par. Dette medfører at egenspinnene utligner hverandre. Molekylet som enhet har da ikke egenspinn. I frie radikaler vil derimot elektronet som stammer fra bindingsbruddet gjøre at molekylet har egenspinn og er derfor paramagnetisk. Av denne grunn kan man registrere frie radikaler ved å benytte spesielle spektroskopiske metoder (elektronspinnresonans).
Egenskaper
Frie radikaler er meget reaktive. Deres levetid er derfor begrenset, noen ganger ned til mikrosekunder. De kan reagere med normale molekyler, noe som medfører dannelse av nye frie radikaler. På denne måten kan en kjedereaksjon settes i gang (fri radikal polymerisasjon). Når frie radikaler reagerer med hverandre, dannes et normalt molekyl. Slik terminerer en kjedereaksjon. Enkle molekyler som nitrogenmonoksid, NO, og nitrogendioksid, NO2, har et odde antall elektroner og er frie radikale molekyler.
Innen kjemien har studier av frie radikaler og deres reaksjoner blitt viet stadig større oppmerksomhet etter som metodene til å studere dem har blitt bedre. I biokjemi og medisin har også frie radikaler vært studert med interesse fordi de kan dannes som et resultat av radioaktiv stråling og på annet vis.
Det første frie radikal, trifenylmetyl, (C6H5)3C, ble observert av M. Gomberg (1866–1947) i år 1900.