Nguyên tử flo có bảy điện tử hóa trị. Số hiệu nguyên tử của flo là 9 và cấu hình điện tử của nó là [He] 2s2 2p5. Nguyên tử flo thích nhận được một điện tử để hoàn thành quỹ đạo cuối cùng của nó.
Flo tạo thành ion âm bằng cách thu được một điện tử trong quá trình hình thành liên kết. Các ô con "S" và "P" được lấp đầy bởi các electron theo thứ tự đó và nằm trong quỹ đạo thứ hai của nguyên tử flo.
Các electron hóa trị tham gia vào quá trình hình thành liên kết và trong các phản ứng hóa học. Nếu quỹ đạo ngoài cùng của một nguyên tử có đầy đủ 8 electron thì nó ổn định về mặt hóa học. Những nguyên tố ổn định như vậy với tám electron ở quỹ đạo ngoài cùng của nguyên tử được gọi là nguyên tố trơ, hay khí quý.