Khi hai nguyên tử oxy riêng biệt kết hợp với hai liên kết hóa học, kết quả là một phân tử oxy. Một hợp chất bền vững hình thành khi hai phân tử oxy chia sẻ hai cặp electron với nhau.
Mỗi nguyên tử có tám proton, tám electron và tám neutron. Vòng trong có hai electron, trong khi vòng ngoài có sáu. Vòng electron tối đa có thể chứa là tám, mặc dù vòng đầu tiên chỉ có thể chứa hai.
Khi các nguyên tử liên kết với nhau trong một phân tử oxy, mức năng lượng ngoài cùng chia sẻ hai electron của nó với một nguyên tử lân cận. Điều này tạo cho cả hai nguyên tử một lớp ngoài cùng gồm tám electron.
Các chất khí có một phản ứng bẩm sinh để trở thành khí cao quý, phản ứng này đạt được bằng cách thu được tám electron. Do độ âm điện của oxy, hoặc khả năng hút electron từ các nguyên tử lân cận, nó kết hợp với hầu hết các nguyên tố khác để cố gắng hoàn thành mức năng lượng bên ngoài. Các kim loại, chẳng hạn như sắt, nhôm hoặc titan, bị gỉ khi chúng tiếp xúc với các nguyên tử oxy. Điều này tạo ra một lớp bên ngoài của các hợp chất oxy, cuối cùng sẽ phân hủy kim loại.
Oxy là nguyên tố dồi dào nhất trên trái đất, sau hydro và heli, nguyên tố phổ biến thứ ba trong thiên hà Milky Way.