度，H-Se-Se键角为90.5度，H-Se键长为1.536埃，Se-Se键长为2.380埃。二硒化氢扭转运动电势能垒高度与硫氧化氢类似，而扭转穿隧的分解则与二硫化氢有相同的观测值。此外，二硒化氢和二碲化氢（hydrogen ditelluride）的分子结构都有转动屏障的现象。
结构类似的化合物.还有一些硒化合物的结构类似过氧化氢，如硒氧化氢、硒硫化氢，但他们都不稳定。