Existen varias teorías sobre su forma de interactuar con los organismos vivos. Tiene una gran capacidad de liberar oxígeno en forma de óxidos y superóxidos, y de peroxidación de lípidos, con la circunstancia agravante de que el Paraquat existente puede nuevamente liberar radicales en contacto con oxígeno (por esta razón se encuentra contraindicada la administración de O2 inicialmente). Esta hiperoxidación lipídica conlleva a una agresión de la estructura celular, principalmente por daño mitocondrial. En el paciente se producirá una infiltración de profibroblastos en el alvéolo pulmonar, los cuales madurarán a fibroblastos ocluyendo los espacios alveolares e impidiendo así su función fisiológica. Se produce una destrucción de neumocitos tipo l y tipo II, lo cual altera la tensión superficial alveolar y conlleva a una fibrosis pulmonar progresiva, irreversible y mortal.