De reactie van kalium met zuurstof produceert kaliumsuperoxide, KO2. Deze reactie is zeer exotherm en kan behoorlijk gevaarlijk zijn, omdat er een grote hoeveelheid warmte en licht vrij kan komen. De reactie kan ook kaliumoxide, K2O, produceren als er niet genoeg zuurstof aanwezig is.

De uitgebalanceerde chemische vergelijking voor de reactie van kalium met zuurstof is:

4K + O2 → 2K2O

Bij deze reactie reageren vier kaliumatomen met één molecuul zuurstof om twee moleculen kaliumoxide te produceren. De reactie is een voorbeeld van een redoxreactie, waarbij de ene stof wordt geoxideerd (elektronen verliest) en een andere stof wordt gereduceerd (elektronen wint). In dit geval wordt kalium geoxideerd en wordt zuurstof gereduceerd.

De reactie van kalium met zuurstof is een zeer belangrijke reactie bij de productie van kaliumsuperoxide, dat in een verscheidenheid aan toepassingen wordt gebruikt, onder meer als kunstmest, als oxidatiemiddel in raketbrandstoffen en als zuurstofbron in onderzeeërs en ruimtepakken.