A triplett-állapotú dioxigén két pártalan elektronnal rendelkezik, stabilis és ezért szingulett-állapotú szerves szubsztrátumokkal szemben inert. A lényegesen nagyobb energiatartalmú, instabilabb szingulett-állapotú dioxigén reaktivitása nagyobb és redoxireakciókban, valamint elektrociklikus reakciókban (pl. olefinekkel, Diels-Aldertípusú reakciókban) jól reagál. A dioxigénnek a redoxireakciókban mutatott viszonylagos inertsége az első elektron termodinamikailag kedvezőtlen felvételével is magyarázható (E°=-0,32 V). A spin-tiltott folyamat tehát a dioxigén fotooxidációs, illetve átmenetifémekkel történő oxidatív-addíciós reakciójával oldható fel. A dioxigént felhasználó metalloenzimek (oxidoreduktázok) és szintetikus modelljeik kapcsán az elsődleges kérdés, hogy a dioxigén aktiválása milyen módon, milyen lépéseken keresztül valósul meg. Ennek megértésében sokat segíthet az intermedier-kutatás, amelynek feladata, hogy az enzimfolyamatokban és az azokat modellező bioutánzó rendszerekben a reaktív intermedierek elkülönítésén és spektroszkópiai jellemzésén keresztül információt nyújtson a dioxigén- és rajta keresztül a szubsztrátaktiválás mechanizmusáról.