Les époxydes qui sont des systèmes cycliques à trois chaînons sont plus réactifs que les autres éthers cycliques et acycliques. La grande réactivité des époxydes provient de la souche présente dans l'anneau. Cette souche de cycle agit comme une force motrice pour que les époxydes subissent des réactions d'ouverture de cycle soit avec des acides halogènes, soit avec des nucléophiles faibles en présence d'acide doux. Le catalyseur acide convertit l'oxygène époxyde, un groupe partant médiocre, en un ion oxonium, un groupe partant mieux, rendant la réaction réalisable. La réaction suit le mécanisme SN2 et l'oxygène protoné, contrairement aux autres groupes partants, ne se détache pas de la molécule. La régiochimie des produits formés est régie par des effets soit stériques, soit électroniques. Dans le cas d'un époxyde asymétrique portant un carbone primaire et un carbone secondaire, l'effet stérique domine et favorise l'attaque nucléophile sur un carbone moins encombré. Cependant, dans les époxydes où l'un des carbones est tertiaire, l'effet électronique entre en jeu et favorise l'attaque d'un carbone plus encombré. La stéréochimie des produits est similaire à une réaction SN2, où le nucléophile attaque le groupe partant. Notamment, l'anti-attaque sur un carbone chiral provoque une inversion de configuration.