Tanto 8 como 20 son números mágicos para protones y neutrones respectivamente, una propiedad que sugiere que el oxígeno-28 debería ser estable. El número total de cada uno depende de cómo cada nucleón agregado afecta la estabilidad de las cuotas de protones y neutrones llamadas capas.
Un número mágico en física nuclear es el número de nucleones que llenarán completamente una capa, con cada nueva distinguida de la anterior por una amplia brecha de energía. Un núcleo atómico con capas de protones y neutrones que contienen números mágicos de cada uno se conoce como doblemente mágico, y se espera que sea especialmente estable.
La mayor parte del oxígeno en la Tierra, incluido el aire que respiramos, es una forma doblemente mágica de oxígeno, oxígeno-16. Durante mucho tiempo se esperaba que el oxígeno-28 fuera el siguiente isótopo de oxígeno doblemente mágico después del oxígeno-16, pero la nueva investigación lo refuta.