Si双键的键长处于2.14 Å到2.29 Å之间，比对应硅烷中的Si-Si单键的键长要短将近5%—10%。这样的键长缩短程度与相应的烷烃和烯烃比较，少了大约13%，但这并不影响它显着地表现出双键的性质。二硅烯的更深层特殊之处在于取代基的反式倾斜，这在烯烃中从未被发现。二硅烯的RSi平面与Si=Si对应向量的反式倾斜角范围在0度到33.8度之间。这为对应的的稳定性提供了合理化解释。硅的价层轨道是3s轨道和3p轨道，而碳的价轨道是2s轨道和2p轨道，因此硅原子的"n"s轨道和"n"p轨道能量差要比碳原子更大