超氧化物中，氧的氧化态为-1/2，O的O-O键长为1.33Å（氧气中为1.21Å，O中为1.49Å）。按O-O键级排序，O中键级为2，O中键级为1.5，O中的键级为1。碱金属超氧化物CsO、RbO、KO可由金属与氧气直接反应制备，NaO的制备则需过氧化钠与氧气加压反应，单质直接反应得到的超氧化钠约占10%。它们都是橙黄色的稳定固体，与水迅速反应歧化。反应中的O先部分与质子反应生成超氧酸（HO，pKa约为4.88），然后发生如下反应：其他制备超氧化物的方法包括：碱土金属中，钡和钙的超氧化物Ba(