Lorsque deux atomes d'oxygène séparés se combinent avec deux liaisons chimiques, le résultat est une molécule d'oxygène. Un composé stable se forme lorsque deux molécules d'oxygène partagent deux paires d'électrons.
Chaque atome a huit protons, huit électrons et huit neutrons. L'anneau intérieur a deux électrons, tandis que l'anneau extérieur en a six. Le maximum qu'un anneau d'électrons peut contenir est de huit, bien que le premier anneau ne puisse en contenir que deux.
Comme les atomes sont liés ensemble dans une molécule d'oxygène, le niveau externe d'énergie partage deux de ses électrons avec un atome voisin. Cela donne aux deux atomes une couche externe de huit électrons.
Les gaz ont une réaction innée pour devenir des gaz nobles, ce qui est obtenu en acquérant les huit électrons. En raison de l'électronégativité de l'oxygène, ou de sa capacité à attirer magnétiquement les électrons des atomes voisins, il se combine avec presque tous les autres éléments pour tenter de compléter le niveau d'énergie externe. Les métaux, tels que le fer, l'aluminium ou le titane, rouillent lorsqu'ils entrent en contact avec des atomes d'oxygène. Cela crée une couche externe de composés oxygénés qui finit par décomposer le métal.
L'oxygène est l'élément le plus abondant sur Terre et, après l'hydrogène et l'hélium, le troisième élément le plus répandu dans la Voie lactée.