Oksetan menunjukkan sedikit pelebaran sudut ikatan C-C-C cincin luar dan sedikit kerutan (diukur dengan sudut dihedral θ). Pada fase gas, data spektroskopi gelombang mikro menunjukkan bahwa oksuna induk memiliki struktur planar yang efektif dengan penghalang inversi kerutan (lipatan rendah) yang rendah. substitusi pada posisi 3 menyebabkan peningkatan interaksi etiolasi dengan gugus metilena yang berdekatan, dan akibatnya penyusutan yang lebih nyata (pelipatan) cincin oksuna ditemukan di banyak struktur. Namun demikian, sudut penyusutan (pelipatan) masih sangat kecil, sehingga memungkinkan kedekatan struktural yang lebih dekat antara unit oksetan dan karbonil.
Sifat fisikokimia dan farmakokinetik senyawa secara rutin dieksplorasi di awal proses penemuan dalam proyek penemuan obat modern, dan pengoptimalannya semakin banyak dilakukan secara paralel dengan afinitas dan selektivitas target. Strategi optimasi multidimensi ini secara signifikan meningkatkan keberhasilan transisi dari penemuan senyawa utama ke analisis in vivo awal kandidat obat potensial. Namun demikian, optimasi properti senyawa tetap menjadi tantangan yang cukup besar dalam kimia obat. Oleh karena itu, molekul molekul kecil yang dapat dengan mudah dicangkokkan ke molekul dan memodulasi sifat senyawa dengan cara yang dapat diprediksi sangat menarik. Dan oksetan adalah salah satu molekul tersebut. Sebelumnya, sintesis oksetan sangat melelahkan dan ada kekhawatiran tentang stabilitas metaboliknya, sehingga digunakan dengan hemat. Dibandingkan dengan heterosiklus beranggota empat lainnya, oksetan telah menarik minat khusus dalam komunitas kimia sintetis dan obat.
Produk alami yang mengandung oksetan yang paling terkenal adalah paclitaxel, yang juga merupakan satu-satunya senyawa oksetan aktif secara biologis yang disetujui oleh FDA (Gbr. 3). Sering dikenal dengan nama merek Taxol, kelompok oksetan menambahkan tiga dimensi), dan atom oksigen bermuatan negatif memberikan efek penarikan elektron yang kuat pada oksetan, yang merambat ke posisi 3 melalui dua kerangka ikatan σ yang pendek. Dengan demikian, ditunjukkan bahwa dengan amina α-oktan mengurangi pKa amina dari 9,9 menjadi 7,2 sebesar 2,7 unit (yaitu, sekitar 500 kali lipat penurunan kebasaan) melalui efek penarikan elektronnya. Selain itu, Hayes dan rekannya (AstraZeneca) baru-baru ini menunjukkan bahwa senyawa oksetan yang dipilih terdegradasi oleh mikrosomal epoksida hidrolase (mEH) manusia. Ini adalah substrat non-epoksida yang menjadi mEH, yang mungkin memiliki potensi aplikasi untuk menghindari pemulungan enzim sitokrom P450 (CYP), yang dapat menjadi masalah karena interaksi obat yang tidak diinginkan dan tidak dapat diprediksi dapat menyebabkan hepatotoksisitas dengan obat yang diberikan bersama.
Kekakuan yang tinggi dari cincin yang lebih kecil ditambah dengan atom oksigen yang bermuatan negatif juga membuat substrat oksetan berpotensi tidak stabil terhadap proses degradasi pembukaan cincin, terutama dalam kondisi asam. Stabilitas oksetan biasanya ditentukan oleh pola substitusi mereka, dengan contoh 3,3-disubstitusi menjadi yang paling stabil karena jalur pereaksi nukleofilik eksternal ke orbital antibonding C-O σ* diblokir oleh ruang substituen. Ketidakstabilan senyawa tertentu juga dapat bergantung pada fitur struktural lokal, termasuk keberadaan situs dasar lainnya. Pereaksi nukleofilik internal juga dapat menyebabkan proses siklisasi, yang merupakan salah satu metode sintetis untuk oksetan.