A anomalia na energia de ionização do oxigênio em relação ao nitrogênio e ao flúor pode ser explicada pela configuração eletrônica desses elementos. O oxigênio possui uma configuração eletrônica de 1s² 2s² 2p⁴, enquanto o nitrogênio possui 1s² 2s² 2p³ e o flúor possui 1s² 2s² 2p⁵. A energia de ionização está relacionada à energia necessária para remover um elétron de um átomo neutro. No caso do oxigênio, a remoção de um elétron do orbital 2p⁴ requer menos energia do que a remoção de um elétron do orbital 2p³ do nitrogênio ou do orbital 2p⁵ do flúor. Essa diferença ocorre devido à estabilidade do oxigênio com sua configuração eletrônica de meia camada preenchida (2p⁴). A remoção de um elétron desestabilizaria essa configuração, exigindo menos energia em comparação com o nitrogênio e o flúor, que teriam que romper uma camada completa (2p³ ou 2p⁵) para perder um elétron. Portanto, a anomalia na energia de ionização do oxigênio em relação ao nitrogênio e ao flúor pode ser explicada pela estabilidade da configuração eletrônica do oxigênio.