Le trioxyde de soufre a une géométrie électronique trigonale planaire, selon David Roth de Tutoring & Homework Help. SO3 a un atome de soufre central et trois oxygènes environnants, avec un total de 24 électrons de valence. Deux oxygènes forment des liaisons simples avec le soufre, tandis que l'un forme une double liaison.
L'atome de soufre central du SO3 a un état d'oxydation de +6 et une charge formelle de +2. Dans un composé SO3, trois atomes d'oxygène sont positionnés aux coins d'un triangle, le tout dans un plan tridimensionnel. Les angles de liaison entre tous les oxygènes sont de 120 degrés. Le SO3 est centrosométrique et n'a pas de dipôle électrique.