电子是氧气分子的价电子，它们决定了氧气的性质。根据洪德规则，在基态下两个价电子的自旋互相平行，因此氧气分子的最低能态为三重态，即有三个能量相同而自旋不同的量子态。由于两个价电子不成对，所以两个formula_15轨域均处于半满的状态。这使得氧气有双自由基的性质，还可以解释氧气的顺磁性。（氧气分子之间的负交换能也导致一部分的顺磁性。）由于含不成对电子，所以氧气与多数有机分子的反应较慢，有机物因而不会自发燃烧。氧气分子除了有能量最低的三重态（formula_18）以外，还有两种能量高得多的单态。在这两个