当一个已热化的正电子和一个电子碰撞时，有可能在发生湮没之前暂时形成一个由正电子和负电子组成的中性束缚体系(e+e-)，即称为正电子素，以Ps表示。它可以看作类原子或最简单的氢。有两种正电子素，一种是正态o-Ps，e+与e-自旋平行，另一种是仲态，p-Ps，自旋反平行。正态Ps的湮没平均寿命为10-7s(长寿命三重态)而仲态为10-10s(单态)。正电子素可以进行电子缀拾过程，自旋转换过程以及某些化学反应过程。正态Ps可与基质分子发生如氧化、还原以及化合物生成等化学反应。