Quando dois átomos de oxigênio separados se combinam com duas ligações químicas, o resultado é uma molécula de oxigênio. Um composto estável se forma quando duas moléculas de oxigênio compartilham dois pares de elétrons entre si.
Cada átomo tem oito prótons, oito elétrons e oito nêutrons. O anel interno possui dois elétrons, enquanto o anel externo possui seis. O máximo que um anel de elétrons pode conter é oito, embora o primeiro anel possa conter apenas dois.
Como os átomos estão unidos em uma molécula de oxigênio, o nível externo de energia compartilha dois de seus elétrons com um átomo vizinho. Isso dá a ambos os átomos uma camada externa de oito elétrons.
Os gases têm uma reação inata para se tornarem gases nobres, o que é conseguido através da aquisição de oito elétrons. Devido à eletronegatividade do oxigênio, ou capacidade de atrair magneticamente elétrons de átomos vizinhos, ele se combina com quase todos os outros elementos na tentativa de completar o nível de energia externo. Metais, como ferro, alumínio ou titânio, enferrujam quando entram em contato com átomos de oxigênio. Isso cria uma camada externa de compostos oxigenados que eventualmente decompõe o metal.
O oxigênio é o elemento mais abundante na Terra e, depois do hidrogênio e do hélio, o terceiro elemento mais comum na Via Láctea.