铜的价电子层结构为3d¹⁰4s¹，可以形成两种价态的化合物，即＋1价与＋2价铜的化合物。

在化学反应中，铜原子失去最外层上的一个4s电子，就形成＋1价铜(Cu^＋)的化合物。从电离能看，铜原子的第一电离能为744KJ/mol，第二电离能为710.6KJ/mol。可知Cu^＋的化合物是易于形成的，并且在气态、固态(难溶的)和络离子中，Cu^＋是稳定或比较稳定的。例如，氧化铜在1100℃以上分解生成氧化亚铜。

4CuO2Cu₂O＋O₂↑

将氧化亚铜继续加热，在1235℃熔融而不分解，要一直热到2200℃左右，才分解成单质铜和氧气。

铜也能形成＋2价铜的化合物，这是由于铜原子次外层上的3d轨道电子刚刚充满，核电荷还没有大到足以牢固地吸引住所有次外层的d电子，因而d电子还不很稳定，同时铜原子的3d轨道与4s轨道能量相差不大，故在一定条件下，d轨道还可以再失去一个d电子，形成＋2价铜的化合物。并由于Cu^2＋的电荷较Cu^＋高，Cu^2＋的半径较Cu^＋小等因素的影响，Cu^2＋的水合能比Cu^＋的高(Cu^＋的水合能为581KJ/mol，Cu^2＋的水合能为2119.3KJ/mol)，所以在水溶液中Cu^2＋比Cu^＋稳定得多。再从Cu^＋的岐化反应的平衡常数来看：

2Cu^＋Cu^2＋＋Cu

溶液中[Cu^2＋]为[Cu^＋]²的1.2×10⁶倍，也说明在溶液中Cu^2＋是较稳定的。