El estrés oxidativo es prominente en muchas enfermedades neurodegenerativas. Junto con la disfunción mitocondrial y la agregación patológica de proteínas, los niveles elevados de especies reactivas de oxígeno y nitrógeno, junto con mecanismos de defensa antioxidante deteriorados, se observan con frecuencia en enfermedades como Alzheimer, Parkinson, Huntington y esclerosis lateral amiotrófica. La presencia de marcadores de estrés oxidativo en plasma y líquido cefalorraquídeo de pacientes puede ayudar en el diagnóstico temprano de la enfermedad, así como proporcionar pistas sobre la eficacia de terapias experimentales modificadoras de la enfermedad en ensayos clínicos. En modelos animales preclínicos, la detección y localización de lípidos, proteínas y ácidos nucleicos dañados por oxidación ayuda a identificar las poblaciones neuronales más vulnerables y las áreas cerebrales, y a dilucidar las vías moleculares y la cronología de la progresión de la patología. Aquí describimos el protocolo para la detección de marcadores de estrés oxidativo utilizando inmunohistoquímica en secciones de tejido fijadas en formaldehído y embebidas en parafina, aplicable al análisis de muestras post mortem y tejidos de modelos animales. Además, proporcionamos un método sencillo para la detección de malondialdehído en lisados de tejido y fluidos corporales, que es útil para el cribado y la identificación de tejidos y estructuras en el sistema nervioso más afectados por el estrés oxidativo.