Nadtlenki są zwykle związkami tworzonymi przez jony metali i jony ponadtlenkowe. Jego główne odmiany to nadtlenek sodu (Na2O4) (znany również jako NaO2) i nadtlenek potasu (K2O4) (znany również jako KO2). Potas, rubid, cez, wapń, stront i bar mogą tworzyć ponadtlenek, który charakteryzuje się obecnością jonu ponadtlenkowego O2 w cząsteczce.
Nadtlenek jest łatwy do rozpłynięcia. Po podgrzaniu uwalnia tlen, który jest z natury niestabilny i ma silne utlenianie i wchłanianie wilgoci. Po umieszczeniu w powietrzu może reagować z wodą i dwutlenkiem węgla, tworząc jednocześnie węglany i uwalniając tlen. W oparciu o tę właściwość są one głównymi surowcami płytki do regeneracji tlenu, a także są wykorzystywane jako kolumna propelentu wytwarzająca tlen w izolowanej masce tlenowej. Powyższe równanie reakcji jest następujące (na przykładzie K2O4):
K2O4 plus 2H2O=2KOH plus H2O2 plus O2↑
2K2O4 plus 2CO2=2K2CO3 plus 3O2
