SO 2 có mômen lưỡng cực được đo bằng 1,62 debye. Mômen này xảy ra do sự phân bố không đồng đều của các điện tích âm và dương giữa nguyên tử lưu huỳnh và hai nguyên tử oxy trong phân tử lưu huỳnh đioxit hình digonal.
Mômen lưỡng cực của phân tử, chẳng hạn như lưu huỳnh đioxit, có liên quan đến dạng hình học của phân tử. Lưu huỳnh đioxit là một phân tử bị uốn cong. Góc giữa các liên kết đối với các nguyên tử oxy là khoảng 119 độ, trong khi các liên kết nối nguyên tử lưu huỳnh với một nguyên tử oxy là khoảng 143,1 picometers. SO 2 có dạng phân tử nhị diện. Nó có hai cấu trúc cộng hưởng.
