气态的SO3是一种具有D3h对称的平面正三角形分子,这与价层电子对互斥理论（VSEPR）所预测的结论一致.SO3分子中的S已经达到+6价,所有的电子都参与成键,没有孤对电子,不需要给孤对电子留出空间了,所以它是很对称的平面正三角形.
S元素采取sp2杂化,在竖直方向（就是没形成杂化轨道剩下的p轨道）上的p轨道中有一对电子,在形成的杂化轨道中有一对成对电子和2个成单电子,有2个氧原子分别与其形成σ键,2个氧原子竖直方向上p轨道各有1个电子,一个氧原子与杂化轨道的孤对电子形成配位键,其竖直方向上有2个电子,这样,在4个原子的竖直方向的电子共同形成一套大π键,这套大π键是离域的键.
是非极性分子.