Leelismetalli superoksiidi CsO2, RbO2, KO2 saab valmistada metalli ja hapniku otsesel reaktsioonil, samas kui NaO2 valmistamiseks on vaja naatriumperoksiidi ja hapniku survereaktsiooni ning lihtaine otsesel reaktsioonil saadav naatriumsuperoksiid moodustab umbes 10 protsenti. Need on oranžkollased stabiilsed tahked ained, mis reageerivad ja ebaproportsionaalselt kiiresti veega. Reaktsioonis sisalduv O2 on tugev Bronstedi alus, mis reageerib esmalt prootoniga, tekitades superoksiidhappe (HO2, pKa on umbes 4,88).
Muud meetodid leelismetalli superoksiidi saamiseks on järgmised:
① Vedel ammoniaagilahus, milles hapnik oksüdeerib metalle madalatel temperatuuridel. Selle meetodiga saab saada liitium-superoksiidi.
② Seda valmistatakse leelismetalli hüdroperoksiidi vesinikperoksiidi ühendi, nagu 2NaOOH · H2O2, lagunemisel ja vastava kaaliumiühendi saab lagundada, et saada vastavalt NaO2 ja KO2.
Leelismuldmetallides on valmistatud ka baariumi ja kaltsiumi superoksiidid Ba (O2) 2 ja Ca (O2) 2. Mg, Zn ja Cd superoksiidid esinevad ainult vastavates peroksiidides väga väikese kontsentratsiooniga tahke lahuse kujul.
Tahke superoksiid laguneb kuumutamisel, reageerib süsinikdioksiidiga, läbib peroksükarbonaadi vaheühendit ja lõpuks saab hapniku ja karbonaadi. Kaaliumsuperoksiidi saab kasutada hapnikuvarustusena kosmose- ja allveelaevadel.
4KO2 pluss 2CO2==2K2CO3 pluss 3O2
