เอทิลีนประกอบด้วยอะตอมไฮโดรเจน 4 อะตอมและอะตอมคาร์บอน 2 อะตอมและ 6 อะตอมเป็นระนาบ อะตอมของคาร์บอนสองอะตอมเป็น SP2 hybridized และ Orbrid ลูกผสม SP2 สามตัวที่เกิดขึ้นอยู่ในระนาบเดียวกันและ p orbitals P ที่ไม่ได้เกี่ยวข้องกับการผสมพันธุ์นั้นตั้งฉากกับระนาบ อะตอมคาร์บอนเชื่อมต่อกันด้วยพันธะคู่ซึ่งประกอบด้วยพันธะσและพันธะπโดยที่พันธะσถูกสร้างขึ้นโดยการซ้อนกันตามแนวแกนของวงโคจรไฮบริด SP2 และพันธะπเกิดจากการทับซ้อนด้านข้างของ orbitals P
ความยาวพันธะของพันธะคู่คาร์บอน-คาร์บอนในโมเลกุลเอทิลีนคือ 1.33 × 10 -10 m และมุมพันธะระหว่างอะตอมคาร์บอนทั้งสองและอะตอมไฮโดรเจนสี่อะตอมประมาณ 120 องศา พลังงานพันธะของพันธะคู่เอทิลีนคือ 615kJ/mol และความยาวพันธะที่วัดได้จากการทดลองของพันธะอีเทนซีซีเดียวคือ 1.54 × 10 -10 m และพลังงานพันธะคือ 348kJ/mol นี่แสดงให้เห็นว่าพลังงานพันธะของ C=C พันธบัตรคู่ไม่ได้เป็นสองเท่าของพลังงานพันธะของพันธะเดี่ยว CC แต่น้อยกว่าสองครั้งเล็กน้อย ดังนั้นจึงจำเป็นต้องใช้พลังงานน้อยกว่าในการทำลายพันธะหนึ่งพันธะในพันธะคู่ นี่เป็นเพราะเอทิลีนทำงานอยู่และผ่านการเพิ่มปฏิกิริยา






