I nucleofili tendono ad essere ioni come lo ione cloruro o molecole come l'ammoniaca, mentre gli elettrofili sono ioni come lo ione idrogeno o acidi come HCl. In generale, i nucleofili hanno più elettroni del previsto, mentre gli elettrofili hanno meno elettroni del previsto.
I nucleofili sono molecole o ioni che donano elettroni. Questo è il motivo per cui la molecola di ammoniaca NH3 è un nucleofilo. Lo ione azoto nella molecola ha una coppia solitaria di elettroni che non sono legati a nessun legame covalente. Di conseguenza, questi tipi di elettroni possono essere donati per formare un nuovo legame con un altro atomo. Gli ioni caricati negativamente sono nucleofili perché gli elettroni che danno allo ione una carica negativa possono facilmente combinarsi con un altro atomo o molecola per formare un legame covalente. L'altro termine per un nucleofilo è una base di Lewis, che è utile quando si considerano le reazioni acido-base.
Gli elettrofili sono molecole o ioni che possono accettare elettroni. Questi tendono ad essere ioni positivi, come lo ione H +, menzionato sopra, o lo ione NO +. Tuttavia, molecole neutre come Cl2 e Br2 possono anche essere elettrofili. Le molecole elettrofile tendono ad avere doppi legami perché ottenere un'ulteriore coppia di elettroni può dividere il doppio legame in un singolo legame.
