Các halogen ở trạng thái cơ bản chỉ có 1e độc thân (theo ô lượng tử). Sau khi kích thích, lần lượt 1 trong 2 cặp e đã ghép đôi trong lớp ngoài cùng sẽ nhảy sang phân lớp d bên cạnh, có mức năng lượng gần bằng với phân lớp ban đầu của nó. Do đó các trạng thái kích thích sẽ lần lượt có 3, 5, 7e độc thân. Do đó số oxh halogen là các số lẻ.
Về dấu của số oxh, nó mang dấu âm hay dương phụ thuộc vào halogen đóng vai trò khử hay oxh trong phản ứng.
