Miedź w stanie wolnym ma jest ciałem stałym o charakterystycznej pomarańczowoczerwoną barwie. Jest metalem o liczbie atomowej $29$. Znajduje się w bloku $d$ i $11.$ grupie układu okresowego. Podobnie jak dla innych metali tej grupy, także i dla miedzi występuje zjawisko promocji elektronowej. Wówczas w stanie podstawowym jeden z elektronów zamiast obsadzać podpowłokę $4s$, znajduje się na podpowłoce $3d$, co okazuje się bardziej korzystne energetycznie. Podpowłoka $4s$ pozostaje zatem obsadzona przez jeden niesparowany elektron.

Miedź, ze względu na obecność elektronu niesparowanego na najdalej położonej od jądra powłoce czwartej (a konkretnie na podpowłoce $4s$), wykazuje się bardzo dobrym przewodnictwem elektrycznym – lepsze przewodnictwo wykazuje jedynie srebro. Takie usytuowanie wspomnianego elektronu sprawia, że jest on słabo przyciągany przez jądro i może łatwo przemieszczać się w sieci krystalicznej metalu po przyłożeniu zewnętrznego źródła napięcia.

Miedź jest w stanie tworzyć jony ${\text{Cu}}^{+}$ poprzez oderwanie elektronu z orbitalu $4s$, ale także ${\text{Cu}}^{2+}$, kiedy oprócz elektronu podpowłoki $4s$ zostanie dodatkowo oderwany jeden z elektronów podpowłoki $3d$. Związki miedzi, które zawierają jony ${\mathrm{Cu}}^{2+}$, są trwałe i wykazują zwykle barwę zieloną lub niebieską, natomiast związki miedzi posiadające jon ${\text{Cu}}^{+}$ zwykle nie barwią roztworu. Duża część związków z tym jonem jest nietrwała, chociażby ze względu na zachodzący z udziałem jonów miedzi($\text{I}$) samoistny proces dysproporcjonowania:

Poza tym omawiany metal ma dodatni potencjał standardowy – tzn. nie reaguje z kwasami o słabych właściwościach utleniających, ale tylko z kwasami utleniającymi.

Przy dalszym ogrzewaniu w tlenie, zachodzi reakcja utleniania tlenku miedzi($\text{I}$) do tlenku miedzi($\text{II}$):

RiHSUUbNv8gjB

Zdjęcie przedstawiające tlenek miedzi(dwa) znajdujący się na szkiełku zegarkowym. Jest on w postaci czarnego proszku.

W przypadku pełnego dostępu do tlenu, zachodzi bezpośrednia reakcja utleniania miedzi do tlenku miedzi($\text{II}$).

Jednocześnie powstały tlenek miedzi($\text{II}$) może reagować z nieprzereagowaną miedzią:

W wyniku tej reakcji chemicznej powstaje tlenek miedzi($\text{I}$).

Dalsze ogrzewanie tlenku miedzi($\text{II}$) do temperatury powyżej $1000°\text{C}$ powoduje analizę (rozkład) na tlenek miedzi($\text{I}$) i tlen:

Łatwo zauważyć, że w powyższych reakcjach następuje zmiana stopnia utlenienia pierwiastków. W związku z czym reakcje spalania miedzi w tlenie są reakcjami typu redoks.

Metaliczna miedź jest stabilnym na powietrzu metalem. Po ogrzaniu reaguje z tlenem, tworząc tlenki na $\text{I}$ i $\text{II}$ stopniu utlenienia. Przebieg reakcji chemicznej zależny jest od dostępności tlenu – przy mniejszym dostępie do tlenu powstaje czerwonopomarańczowy tlenek miedzi($\text{I}$), a przy większej dostępności tlenu powstaje czarny tlenek miedzi($\text{II}$).