Nucleofilii sunt molecule sau ioni care dau electroni. Acesta este motivul pentru care NH3 molecula de amoniac este un nucleofil. Ionul de azot din moleculă are o singură pereche de electroni care nu sunt legate în legăturile covalente. Ca rezultat, aceste tipuri de electroni pot fi donate pentru a forma o nouă legătură cu un alt atom. Gazele cu sarcină negativă sunt nucleofilii, deoarece electronii care dau ionului o sarcină negativă se pot combina cu ușurință cu un alt atom sau moleculă pentru a forma o legătură covalentă. Celălalt termen pentru un nucleofil este o bază Lewis, care este utilă atunci când se ia în considerare reacțiile bazate pe acid.
Electrofilele sunt molecule sau ioni care pot accepta electroni. Acestea tind să fie ioni pozitivi, cum ar fi ionul H +, menționat mai sus, sau ionul de NO +. Totuși, molecule neutre cum ar fi Cl2 și Br2 pot fi de asemenea electrofile. Moleculele electrofile tind să aibă legături duble, deoarece câștigând o pereche suplimentară de electroni pot împărți legătura dublă într-o singură legătură.