价层电子对互斥理论
二氟化二氧的结构类似于过氧化氢（H2O2），分子中的二面角较大，接近于90°，与价层电子对互斥理论预测的结构相符。O−O键长只比氧气中O=O的键长120.9pm大不到1pm，被认为存在O-O三键，而且由于F孤对电子与O-O的π轨道相互作用的缘故，O-F键键能较低。类似的作用存在于F-F键能较低的氟气分子中。