Carbonylgroepen zijn elektrofiel vanwege de aanwezigheid van een polaire covalente binding tussen de koolstof- en zuurstofatomen. Het zuurstofatoom in de carbonylgroep is elektronegatiever dan het koolstofatoom, dus trekt het elektronen weg van het koolstofatoom, waardoor een gedeeltelijke positieve lading op het koolstofatoom ontstaat. Deze gedeeltelijke positieve lading maakt de carbonylgroep vatbaar voor aanvallen door nucleofielen, dit zijn soorten die een eenzaam elektronenpaar hebben dat aan een ander atoom kan worden gedoneerd.

Bovendien is de carbonylgroep ook resonantiegestabiliseerd, wat de elektrofiliciteit ervan verder verhoogt. Resonantiestabilisatie vindt plaats wanneer elektronen rond een molecuul kunnen bewegen om meerdere mogelijke structuren te creëren. In het geval van de carbonylgroep kunnen de elektronen in de pi-binding tussen de koolstof- en zuurstofatomen bewegen om een ​​dubbele binding te vormen tussen het koolstofatoom en een van de zuurstofatomen, en een enkele binding tussen het koolstofatoom en de andere zuurstofatomen. atoom. Deze resonantiestabilisatie helpt de positieve lading op het koolstofatoom te verspreiden, waardoor het stabieler wordt en waarschijnlijker reageert met nucleofielen.