Anion superoxit O2− và dạng proton hóa của nó là gốc hydroperoxyl HO2, ở trạng thái cân bằng trong dung dịch nước:[4]

Gốc hydroperoxyl có hằng số điện ly axit 4,8,[5] ở độ pH trung tính superoxit chủ yếu tồn tại ở dạng anion.

Superoxit tạo ra muối với kim loại kiềm và kim loại kiềm thổ. Các muối CsO2, RbO2, KO2, và NaO2 được điều chế bằng phản ứng của O2 với các kim loại kiềm tương ứng.[6][7].

Các muối kiềm của O−2 màu vàng-cam và khá ổn định, miễn là chúng được giữ khô. Tuy nhiên, khi hòa tan các muối này trong nước thì O−2 hòa tan trải qua quá trình không cân xứng (sự suy biến) rất nhanh chóng (phụ thuộc vào pH):[8]

Phản ứng này (với độ ẩm và cacbon dioxit trong không khí thở ra) là cơ sở của việc sử dụng kali superoxit như một nguồn oxy trong các máy tạo oxy hóa học, chẳng hạn như các máy được sử dụng trên tàu con thoi và tàu ngầm. Superoxit cũng được sử dụng trong các bình oxy của nhân viên cứu hỏa để nhanh chóng cung cấp nguồn oxy sẵn có để sử dụng.

Trong quá trình này O−2 hoạt động như một bazơ Brønsted, ban đầu tạo thành gốc tự do HO2. Nhưng hằng số điện ly axit của axit liên hợp của nó, hydroperoxyl (HO2) là 4,88 do đó ở pH trung tính 7 gần như tất cả (99,7%) superoxit ở dạng anion, O−2.

Kali superoxit hòa tan trong dimethyl sulfoxit (tạo thuận lợi bởi ete vòng) và ổn định miễn là các proton không có sẵn. Superoxit cũng có thể được tạo ra trong dung môi không proton bằng điện áp biến thiên tuần hoàn.

Các muối cũng bị phân hủy ở trạng thái rắn, nhưng quá trình này đòi hỏi phải nung nóng: