羟基自由基的氧化还原电位仅次于氟气，属于最强氧化剂之一，但因为属于很不稳定的中间产物，羟基一般是不显氧化性的。自由基和官能团是不一样的。大气中的硫化氢、二氧化硫、一氧化碳、一氧化氮、烃类等还原性气体的主要去除方式之一就是被羟基自由基氧化，这个氧化过程的速率比臭氧氧化更快。在光化学烟雾的形成过程中，就是因为羟基自由基。氧化烃类的速率高于臭氧，导致原本应该去氧化烃类的臭氧积聚下来，构成光化学污染混合物。