في الثيولات ، يكون ذرة الكبريت في حالة تهجين sp غير متساوية ، وتكون أربعة أوربيتالات تهجين sp التي تحتلها إلكترونات فردية تشكل رابطة σ مع الكربون الهيدروكربوني والهيدروجين على التوالي ، وتحتل زوجان من الإلكترونات الحرة أوربيتالات تهجين sp الأخرى. نظرًا لأن الأوربيتالات المتكونة من أوربيتالات الإلكترونات 3s و 3p للكبريت أكبر من الأوربيتالات المتكونة من أوربيتالات الإلكترونات 2s و 2p للأكسجين ، فإن روابط C-S و S-H أطول من روابط C-O و O-H على التوالي.

طول روابط C-S و S-H في الميثيل ميركابتان كان 0.182 نانومتر و 0.134 نانومتر على التوالي، وكانت كلاهما أطول من روابط C-O و O-H في الميثانول. ∠CSH هو 96 درجة، أقل من ∠COH.

الكبريت له كهروسلبية أقل من الأكسجين، لذلك فإن لحظة الدبال الكبريتي أصغر أيضًا من الكحول المقابل.