1.      讓我們一起來思考，為什麼「碳自由基carbon」的結構，有越多取代基(碳氫分子群)，穩定度就越高？

2.      甲基自由基methyl radical (‧CH3)，有三個相同的「碳氫鍵C-H」，以及一個單獨的p軌域(注)，p軌域內含一個電子。

注：原子的電子，圍繞原子核運動的區域，稱為軌域orbital；依據與原子核距離遠近，分為最靠近原子核的第一能階、其次第二能階……；每個能階又再細分為不同的殼層，同一個能階中，比較靠近原子核的是圓球狀的s殼層、其次是指向x軸y軸z軸三個方向的p殼層。

3.      甲基自由基的電子分配中，「碳」原子的外層只有7個價電子。原子最穩定的狀態是外層電子填滿八個電子，由於「碳」欠缺一個電子來填滿，碳自由基處於缺電electron-deficient狀態，非常容易起化學反應。

4.      一個自由基，有一個沒有配對的電子，也就是，差一個電子就可以完成外層電子軌域的需求(八個電子的最穩定狀態)。因此，自由基是親電性的electrophilic。

5.      電子，在s殼層的軌域是比較靠近原子核的，因此密度遠比p殼層軌域高；而「甲基自由基」最省力的電子分配方式，就是依照上述原則，盡量使用所有的電子來滿足混成軌域(注)所需。

6.      最接近這個目標的形式就是，保留一個單獨的電子在p軌域，另外三個混成軌域有3組成雙的電子。(如果碳是sp3-混成軌域，三組成雙的共價電子，都會在比較沒有s軌域的特徵的混成軌域中，也就是會遠離原子核，這是比較費力的。)

注：混成軌域，就是同一個能階的不同殼層混在一起，然後電子在新混合的軌域中活動；會發生這種情況是因為原子並不是單獨存在於四周引力均衡的世界，而是處於分子的狀態，被其他原子的萬有影力影響。

注：「sp3-混成軌域」：指外層電子軌域中，全部的3組p殼層都跟s殼層混合，這種情況下的原子，與其他原子的鍵結之後，會形成立體的構造。「sp2-混成軌域」：指二組p殼層與s殼層混合，這種情況下的原子，與其他原子鍵結會形成平面的構造。

7.      因此，「甲基自由基」的「碳」，外層電子是「sp2混成軌域」，有三個σ化學鍵(單鍵)與「氫」鍵結，有一個只填入一個電子的p軌域。在這個混成軌域裡，「氫-碳-氫H-C-H」化學鍵的角度是120°，同時，這三個「碳-氫C-H」化學鍵都在一個平面上。

8.      因此，當一個「CH3-X」分子的化學鍵「均勻斷裂」，產生「甲基自由基」，碳原子的立體構造也跟著改變了，從「三角錐體」(由4個平面構成)變成一個「平面」，混成軌域從「sp3」變成「sp2」。

9.      把「甲基自由基」的「氫」，替換成「甲基」碳氫分子群，就成為「乙基自由基」。

10.  「烴基alkyl」比「氫」原子更容易極化，因此也更能滿足「sp2混成軌域」的「碳自由基」的缺一個電子的需求。

注：烴基alkyl，指甲基CH3、乙基CH3CH2……等碳氫分子群。

11.  更進一步來說，「甲基」的「碳-氫C-H」分子鍵的電子軌域，與「只有一個電子的p軌域」，重疊之後，就可以產生類似烯分子那種高度共軛的穩定度hyperconjugative stabilization。

注：共軛，就是有二個原子彼此的p軌域邊緣重疊、在同一個平面上互享，使得各自的電子可以稍微互享；烯alkene的高度共軛是二個碳原子的「p軌域」邊緣重疊，在這裡「碳自由基」與「甲基」的高度共軛是因為，「碳自由基」的「p軌域」邊緣與「甲基」的「sp3混成軌域」重疊。

12.  每一個一級「自由基」原子(例如乙基自由基)，都有這種高度共軛的互動關係，這是單純的「甲基自由基」所沒有的。因此，「乙基自由基」是比「甲基自由基」更穩定的。