乙烯有4個氫原子的約束，碳原子之間以雙鍵連接。所有6個原子組成的乙烯是共面。H-C-C角是121.3°；H-C-H角是117.4°，接近120°，為理想sp2混成軌域。這種分子也比較僵硬：旋轉C-C鍵是一個高吸熱過程，需要打破π鍵，而保留σ鍵之間的碳原子。

雙鍵是一個電子云密度較高的地區(qū)，因而大部分反應發(fā)生在這個位置。