La première couche contient deux électrons de spin différent, chacun ayant un état quantique différent (n=1, l=0, m_l=0, s=1/2 et -1/2). La deuxième couche contient les états quantiques suivants (n=2, l=0, m_l=0, s=1/2 et -1/2) et (n=2, l=1, ml=-1, s=1/2 et -1/2), (n=2, l=1, ml=0, s=1/2 et -1/2) et (n=2, l=1, ml=1, s=1/2 et -1/2), soit 4 cases quantiques pour 8 états quantiques. L'atome d'oxygène est un système à 10 états quantiques pour 8 électrons, donc deux états restent libres pour y ajouter un ou deux électrons. L'atome devient alors l'ion ₈O^- (ion peroxyde) ou ₈O^2- (ion oxyde).