تفاعل الجذور الحرة هو أي تفاعل كيميائي يشمل الجذور الحرة. هذا النوع من التفاعل هو منتشر في التفاعلات العضوية. هناك دراستان رائدتان في تفاعلات الجذور الحرة تم اكتشاف جذور ثلاثي فينيل ميثيل بواسطة موسى غومبرغ (1900) وتجارب مرآة المرآة التي وصفها فريدريش بانث في عام 1927. في هذه التجربة الأخيرة يتحلل رباعي ميثيل في درجات حرارة مرتفعة إلى جذور الميثيل والرصاص العنصري. في أنبوب الكوارتز. يتم نقل جزيئات الميثيل الغازية إلى جزء آخر من الزجاجة chamber في غاز حامل حيث تتفاعل مع الرصاص على شكل مرآة تختفي ببطء .
عندما تكون التفاعلات الجذرية جزءاً من التركيب العضوي، فإن الراديكاليات يتم توليدهم في الغالب من مبادئ جذرية مثل البيروكسيدات أو مركبات الأوزوبيس. العديد من التفاعلات الجذرية هي تفاعلات متسلسلة مع خطوة بدء السلسلة، وخطوة انتشار السلسلة وخطوة إنهاء السلسلة. مثبطات التفاعل تبطئ التفاعل الجذري والتناقض الجذري (radical disproportionation) هو تفاعل منافس. تحدث التفاعلات الراديكالية بشكل متكرر في الطور الغازي، وغالباً ما تبدأ بالضوء، ونادرًا ما يتم تحفيز الأحماض أو القواعد ولا تعتمد على قطبية وسيط التفاعل. التفاعل أيضا متماثل سواء في مرحلة الغاز أو مرحلة المحلول.