Karbonylgrupper är elektrofila på grund av närvaron av en polär kovalent bindning mellan kol- och syreatomerna. Syreatomen i karbonylgruppen är mer elektronegativ än kolatomen, så den drar elektroner bort från kolatomen och skapar en partiell positiv laddning på kolatomen. Denna partiella positiva laddning gör karbonylgruppen mottaglig för attack av nukleofiler, som är arter som har ett ensamt elektronpar som kan doneras till en annan atom.

Dessutom är karbonylgruppen också resonansstabiliserad, vilket ytterligare ökar dess elektrofilicitet. Resonansstabilisering uppstår när elektroner kan röra sig runt en molekyl för att skapa flera möjliga strukturer. När det gäller karbonylgruppen kan elektronerna i pi-bindningen mellan kol- och syreatomerna röra sig för att bilda en dubbelbindning mellan kolatomen och en av syreatomerna, och en enkelbindning mellan kolatomen och det andra syret. atom. Denna resonansstabilisering hjälper till att sprida ut den positiva laddningen på kolatomen, vilket gör den mer stabil och mer sannolikt att reagera med nukleofiler.