Oksygenmolekylet, O, er et diradikal, skjematisk beskrevet ·O-O·. Diradikalet stabiliseres ved at de uparede elektronene i oksygenmolekylets grunntilstand har parallelt spinn, og opptrer i triplett-form. De fleste andre molekyler opptrer i singlett-form, som i liten grad reagerer med triplett-oksygen. En eksitert singlett-tilstand finnes imidlertid også for oksygen, og i denne tilstanden er diradikalet svært reaktivt. Energibarrieren for overgangen mellom triplett- og singlett-tilstanden er høy, blant annet fordi den er kvantemekanisk "forbudt", og overvinnes i de fleste forbrenningsreaksjoner ved at det tilføres varme.