中的自由基是颇常见的，因这两种轨域较不具方向性和分散，其扩展较小，因此不成对电子较难交叠，倾向形成较弱的键，不利二聚体组成。在一些稳定的分子中也会出现不成对电子。氧分子中有两颗不成对电子，而一氧化氮中有一颗。同一分子轨道中的电子对自旋方向相反，它们的磁矩会互相抵消。而不成对电子则具磁矩，使其原子成为磁偶极并与磁场交互作用。据洪德最大多重度规则，氧分子中不成对电子的自旋方向必然一致，因此氧元素表现出顺磁性。其他具不成对电子的物质也可表现出铁磁性、反铁磁性等。镧系元素及锕系元素中的不成对电子是最稳定的，