El trióxido de azufre tiene una geometría electrónica planar trigonal, según David Roth de Tutoring & Ayuda con la tarea. SO3 tiene un átomo de azufre central y tres oxígenos circundantes, con un total de 24 electrones de valencia. Dos oxígenos forman enlaces simples con azufre, mientras que uno forma un doble enlace.
El átomo de azufre central de SO3 tiene un estado de oxidación de +6 y una carga formal de +2. En un compuesto de SO3, tres átomos de oxígeno están posicionados en las esquinas de un triángulo, todo en un plano tridimensional. Los ángulos de enlace entre todos los oxígenos son 120 grados. SO3 es centrosemétrico y no tiene dipolo eléctrico.