Кислород — вещество парамагнитное, что свидетельствует о наличии в его молекуле неспаренных электронов. По числу неспаренных электронов в молекулах, парамагнетизм кислорода больше парамагнетизма оксида азота (II), а азот, фтор и оксид углерода (II) — диамагнитные вещества.Однако экспериментально наблюдаемая длина связи и энергия связи для молекулы О2, полностью согласуются с простейшей двоесвязной структурой 0=0=
Раньше считали, что в молекуле кислорода осуществляется двойная связь между атомами. Это было вполне логично, так как каждый атом кислорода имеет два неспаренных электрона. Однако кислород обладает парамагнетизмом, доказательством чему служит притягивание жидкого и твердого кислорода к магниту. А парамагнетизм вещества обусловлен наличием в нем хотя бы одного неспаренного электрона. Но двойная связь в молекуле кислорода исключает его парамагнитные свойства, так как в структуре не оказывается ни одного неспаренного электрона.