单电子转移反应在有机化学中是很重要的，而以往我们所讨论的大多数有机自由基反应主要是键的均裂、夺取原子及在反应的引发和增长阶段中的加成、重排、结合、歧化等各步骤的结合。实际上在一个有机分子中加上或除去一个电子而引发的反应也是很重要的且并不少见。从广泛的意义上讲，反应若按单电子转移途径进行，则是自由基和离子型反应的结合，反应产生一类自由基型中间体。反之，若按极性途径进行，则发生双电子转移，反应不经过自由基中间体而产生新的化学键。因此人们可以通过检测自由基中间体及分析相关产物来区别这两种不同的反应途径。由于顺磁共振技术的发展，已使人们可以较好地对自由基反应过程进行观察并能找到明确的证据。氮氧自由基的单电子转移反应 以哌啶氮氧自由基为模型化合物，进行了电子结构的计算以及取代基和溶剂效应对电子自旋共振超精细分裂的影响的测定，应用循环伏安法对氮氧自由基单电子氧化还原作了系统研究，采用动态电子自旋共振及紫外光谱研究了氮氧自由基与维生素C、半胱氨酸、谷胱甘肽等生物活性分子的反应动力学，首次揭示了这些反应的单电子转移机理及活性中间体（如抗坏血酸负离子自由基），为探讨生物氧化还原反应提供了有价值的信息。