F 键长为 ，固态下则是 200 pm 。固体中的堆积排列表明，相邻分子的氟原子避开了每个分子的赤道区域。 这与VSEPR理论的预测一致，该理论预测氙原子的赤道区域周围有3对非键合电子。 在高压下，可以获得新颖的非分子形式的二氟化氙。 在 ~50GPa的压强下， 转换成一个半导体，由 单元组成一个二维的晶体，就像石墨。在更高压力下，超过 70 GPa，它变成金属性，含有 单元的三维结构。 但是，最近的理论研究对这些实验结果产生了怀疑。 Xe–F 键较弱。 XeF 的总键能为267.8 kJ/mol