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Cu2+的电荷较Cu+高，Cu2+的半径较Cu+小等因素的影响，Cu2+的水合能比Cu+的高（Cu+的水合能为581kJ/mol，Cu2+的水合能为2119.3kJ/mol），所以在水溶液中Cu2+比Cu+稳定得多。再从Cu+的岐化反应的平衡常数来看：

2Cu+Cu2++Cu

溶液中[Cu2+]为[Cu+]2的1.2×106倍，也说明在溶液中Cu2+是较稳定的。