活性酸素の一種であるが,最も高い反応性を有しており,生体分子と反応してそれらを破壊する.また,一重項酸素はその寿命が非常に短く(マイクロ秒オーダー),発生させた局所にその作用をとどめることができるために,細胞内の標的分子を特異的に破壊するための強力なツールである.