Electron độc thân (
tiếng Anh: unpaired electron) là
electron đứng một mình trong
orbital nguyên tử, mà không hình thành cặp electron. Vì electron dạng cặp ổn định hơn, nên electron độc thân tương đối hiếm thấy trong
hoá học, và
nguyên tử có sẵn các electron độc thân thì dễ tham gia phản ứng. Trong
hoá học hữu cơ, electron độc thân thường có ở các
gốc tự do, từ đó có thể giải thích nhiều
phản ứng hoá học.Gốc tự do có electron độc thân thường có ở
orbital nguyên tử d và
f, vì hai loại orbital nguyên tử này ít định hướng, do đó electron độc thân không thể hình thành hiệu quả phân tử
dime ổn định.
[1]Electron độc thân cũng hiện diện trong một số phân tử ổn định. Phân tử
ôxi có hai electron độc thân, và
nitơ ôxít (
NO) thì có một hạt. Hướng
spin của electron độc thân trong phân tử
ôxi cố định, do đó nguyên tố
ôxi biểu hiện
tính thuận từ.Electron độc thân trong các nguyên tố
họ lantan là electron ổn định nhất, orbital
f của chúng phản ứng kém với tác nhân bên ngoài, và electron độc thân khó hình thành
liên kết hoá học. Nguyên tử có nhiều electron độc thân nhất là
Gd3+, có 7 electron độc thân.