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  從表面上看來,該反應僅是一個氧原子對碳-碳鍵進行的插入反應。事實上,該反應是一個典型的1,2-遷移反應,其機制與霍夫曼重排、頻納醇重排等是類似的。  首先,反應物的羰基被質子活化(反應1),從而易於接受過氧酸的親核進攻(反應2)。親核加成的產物中帶有一個氧<unk>離子,其質子將較容易轉移到鄰近的氧原子上,並通過正電荷與羰基共軛而獲得額外的穩定性(反應3)。隨後,與原來過氧酸對應的羧酸從中間體離去,留下一個缺電子的氧正離子(反應4)。由於氧具有很高的電負性,缺電子的氧是不穩定的,一個烴基(這裡是R)就通過1,2-遷移反應使整個分子再度處處符合八隅律,得到一個質子化的酯(反應5),並很快脫去質子而得到最終產物(反應6)。由於反應4的產物極不穩定,通常認為(4)、(5)兩步是同時發生的,即羧酸的離去與烴基的遷移是同時進行,相互促進的。
拜耳-維立格氧化重排反應(Baeyer-Villiger氧化重排反應)是酮在過氧化物(如過氧化氫、過氧化羧酸等)氧化下,在羰基和一個鄰近烴基之間引入一個氧原子,得到相應的酯的化學反應。醛可以進行同樣的反應,氧化的產物是相應的羧酸。