Det kemiske grundlag for Markovnikovs regel er dannelsen af den mest stabile karbokation under tilsætningsprocessen. Tilføjelsen af brint ionen til et kulstofatom i alkenet skaber en positiv ladning på det andet kulstof, der danner et karbokation mellemprodukt. Jo mere substitueret karbokation, jo mere stabilt er det på grund af induktion og hyperkonjugation. Det vigtigste produkt af tilsætningsreaktionen vil være den, der dannes fra det mere stabile mellemprodukt. Derfor har det vigtigste produkt af tilsætning af HX (hvor X er noget mere atom elektronegativt end H) til et alken brintatomet i den mindre substituerede position og X i den mere substituerede position. Men den anden mindre substituerede, mindre stabile karbokation vil stadig blive dannet ved en vis koncentration, og vil fortsætte med at være den mindre med den modsatte konjugation, hvis X er tilsluttet.
Det er mere stabilt.