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  从表面上看来,该反应仅是一个氧原子对碳-碳键进行的插入反应。事实上,该反应是一个典型的1,2-迁移反应,其机制与霍夫曼重排、频纳醇重排等是类似的。  首先,反应物的羰基被质子活化(反应1),从而易于接受过氧酸的亲核进攻(反应2)。亲核加成的产物中带有一个氧<unk>离子,其质子将较容易转移到邻近的氧原子上,并通过正电荷与羰基共轭而获得额外的稳定性(反应3)。随后,与原来过氧酸对应的羧酸从中间体离去,留下一个缺电子的氧正离子(反应4)。由于氧具有很高的电负性,缺电子的氧是不稳定的,一个烃基(这里是R)就通过1,2-迁移反应使整个分子再度处处符合八隅律,得到一个质子化的酯(反应5),并很快脱去质子而得到最终产物(反应6)。由于反应4的产物极不稳定,通常认为(4)、(5)两步是同时发生的,即羧酸的离去与烃基的迁移是同时进行,相互促进的。
拜耳-维立格氧化重排反应(Baeyer-Villiger氧化重排反应)是酮在过氧化物(如过氧化氢、过氧化羧酸等)氧化下,在羰基和一个邻近烃基之间引入一个氧原子,得到相应的酯的化学反应。醛可以进行同样的反应,氧化的产物是相应的羧酸。