Мезоатом, як і звичайний атом, електрично нейтральний. Завдяки цьому, два мюонних атоми можуть наблизитися один до одного значно ближче, ніж електронний, не зазнаючи дії кулонівських сил, на відстань порядку 5·10−13 м, утворюючи мезомолекулу. А завдяки тому, що мюонна молекула весь час перебуває у стані теплових коливань, ця відстань є не постійною, і у деякі моменти ядра стають ще ближчими один до одного. Достатньо близькими для того, щоб завдяки тунельному переходу між ядрами могла достатньо швидко (за 10−12 с) відбутись ядерна реакція.