首先这是因为，首先O原子的第一电离能为正值，也就是说O(g)原子结合一个电子变成O^－(g)离子是放出能量的。但O^－(g)离子再结合一个电子生成O^2－离子则是吸热的。

且I₂的绝对值远大于I₁，这就是说O^2－的能量远比O^－和O要高，O^2－从能量的观点看，远不如O^－稳定。

当O^2－离子进入水溶液时，O^2－就有自发地从H₂O夺取H^＋而变为OH^－的强烈倾向。只有在离子晶体中，巨大的晶格能才能满足形成O^2－离子时能量上的需要，这就是O^2－离子只存在于晶体中的原因。

其次，从水的电离来说，H₂OH^＋＋OH^－室温时水的离子积为1.0×10^－14，水的电离常数K＝1.8×10^－16，这是一个很小的数值，说明水的第一级电离是很微弱的。据计算，H₂O的第二步电离： OH^－ O^2－＋H^＋ 的电离平衡常数约为10^－40，这说明OH^－ 电离产生O^2－的可能性几乎等于零。如果水溶液中存在O^2－，它也要和H^＋ 反应生成OH^－ ，即电离平衡强烈地趋向于向左移动。从酸碱质子理论来说，O^2－是很强的碱，它很容易吸收一个H^＋ 而生成OH^－ 。这些都能说明在水溶液中是不存在O^2－离子的。