有机氟化物最显著的特征就是C－F键的杰出稳定性。同一碳原子上引入氟原子数越多则越稳定。这种稳定性由各种甲烷氟化物体系中的C－F键的长度反映出来CH₃F(0.140nm)>CH₂F₂(0.137nm)>CHF₃(0.135nm)>CF₄(0.133nm)。产生稳定性的主要原因是由于氟原子的2s和2p轨道与碳原子相应轨道之间最完美的交盖；形成了多氟取代的碳的偶极共振结构(见图1.9)。

图1.9四氟化碳中C－F键的共振稳定化以及中心碳原子受氟原子的静电及立体屏蔽作用而难以受到亲核进攻。电子等密度面的静电势能，基于MP2/6-31+G * 理论水平计算

除了热力学的稳定性外，由于像涂层一样包围在中心碳原子外的氟原子的立体屏蔽作用，全氟烷烃还有具有额外的动力学稳定性。每个氟原子的三对紧密孤电子对，构成了对中心碳原子的有效静电和立体屏蔽，使其难于受到亲核进攻。

因此，全氟烷烃(PFCs)特别难以发生碱性水解反应。例如聚四氟乙烯可以在熔融的KOH中经久不变。在高温下，全氟烷烃可与路易斯酸如三氯化铝反应。在此类型反应中，第一步的解离反应是从外面的“保护层”中拉走一个氟离子，从而形成一个碳正离子，进而被亲核进攻。全氟烷烃的另一类反应是在较高温度与较强的还原剂作用下的降解作用。PFCs与熔融的碱金属，或在400～500℃时与金属铁发生反应而分解。后一反应被应用于大规模工业合成全氟芳环化合物，即全氟环烷烃的还原芳构化反应。

由于氟原子非常强的吸电子诱导效应，所以氟原子取代将大大增强相应有机羧酸的酸性(表1.5)。例如，三氟醋酸的酸性(pKa=0.52)高出醋酸(pKa=4.67) 4个数量级。更弱的酸例如叔丁醇(pKa =19.0)也可由于氟的取代而变成中等强度的酸(CF₃)₃COH(PKa=5.4)。

表1.5有机酸和相应的氟代类似物的酸性(pKa)比较

氟的吸电子诱导效应也大大降低了相应有机碱的碱性，降低的程度与上述酸性增强的数量级相似(表1-6)。与碱性明显降低的情况相比较，由于氟取代而造成胺的亲核性降低的程度要小得多。

表1.6有机碱和相应的氟代类似物的碱性(pKb)比较

有机化合物由于氟原子取代而产生的其他一些影响还包括它们的亲脂性以及氟参与氢键的形成—它本身既可作为氢键受体也可以由于吸电子诱导作用而起到对氢键供体的活化作用。这一行为对许多具有生理活性有机氟化物而言是最基本的影响。