Radium (Ra) är en mycket reaktiv jordalkalimetall som lätt reagerar med syre (O2) för att bilda radiumoxid (RaO). Reaktionen mellan radium och syre kan beskrivas på följande sätt:

2Ra + O2 → 2RaO

I denna reaktion förlorar radiumatomer två valenselektroner till syreatomer, vilket resulterar i bildandet av positivt laddade radiumjoner (Ra2+) och negativt laddade oxidjoner (O2-). Den elektrostatiska attraktionen mellan radium- och oxidjonerna leder till bildandet av en stabil jonisk förening, radiumoxid.

Reaktionen av radium med syre är mycket exotermisk och frigör en betydande mängd värme och ljus. Detta gör radium till ett extremt farligt element att hantera, eftersom det lätt kan antändas och orsaka bränder eller explosioner. Radium reagerar också kraftigt med vatten för att bilda radiumhydroxid och vätgas.

På grund av dess höga reaktivitet och tillhörande säkerhetsrisker hanteras och lagras radium med extrem försiktighet i specialiserade anläggningar. Det används främst i små mängder för medicinska ändamål, såsom strålterapi, och i vissa industriella tillämpningar, såsom radiografi och joniseringskällor.