OH自由基（·OH）可以被看作是羟基（OH-）失去了一个电子的中性形式，具有极强的氧化性（氧化电位为2.8 V），是自然界中氧化能力仅次于氟的氧化剂 （氧化电位为3.05 V）。·OH在污水处理、废气治理、生物医疗等领域均具有重要作用，同时·OH也是大气中的一种重要的氧化剂。在自然环境中·OH主要由大气中被光解的臭氧与水反应生成；在工业上·OH可以通过使用过氧化物分解或使用电解氧化的方法制备。

应用

大气对流层中几乎所有可被氧化的痕量气体主要是通过与·OH反应而被转化和去除的。对许多重要化合物（CH4、CO、O3、NO2等）而言，与·OH的反应是它们被降解的决速步， 因此·OH的浓度决定了它们在对流层中的大气寿命。大气中·OH浓度水平可作为大气氧化能力的指标，也是局地大气对痕量污染气体自清洁能力的一个量度， 所以·OH又有大气“清洁剂”之称。大气中·OH主要来自O3紫外光解产物的O（1D）与空气中水分子的反应，因此O3浓度、空气湿度和紫外辐射强度决定着·OH的生成速度，而各种消耗·OH的物质的含量与反应活性则决定着·OH的去除速度。大气中·OH浓度（或大气氧化能力）的变化趋势取决于·OH的生成和消耗速度。

对流层化学是以·OH为主的化学，·OH的外层电子层有不配对电子，它总是倾向于获取电子，具有很高活性，因而对大气微量成分起强氧化剂的作用。它可使NH3、H2S和挥发性有机物（VOCs）等氧化，也可使氮氧化物、硫氧化物和卤素化合物氧化并最终生成硝酸、硫酸等致酸物质以及它们的盐和气溶胶。这些氧化产物在对流层中经干湿沉降等物理过程被清除或经化学变化转化为稳定物种被输送到平流层中，因而·OH化学在对流层中对自然和人为排放的微量成分提供转化和清除的机制。

人为制备的·OH主要应用在环境治理方面。浓度高且结构稳定的有机废水难以有效地降解和去除，怎样处理这些废水已经成为水处理领域的热点问题之一。·OH的强氧化性可与大多数有机污染物发生快速的链式反应，无选择性地把有害物质氧化成CO2、H2O或矿物盐，而不产生二次污染。