थायोल में, सल्फर परमाणु एक असमान sp हाइब्रिड स्थिति में है, जिसमें sp हाइब्रिडीकरण ऑर्बिटल दो एकल इलेक्ट्रॉनों द्वारा अधिकृत होते हैं और उनके द्वारा हाइड्रोकार्बिल कार्बन और हाइड्रोजन के साथ एक σ बॉन्ड बनाते हैं, और दो जोड़े अकेले इलेक्ट्रॉन दूसरे दो sp हाइब्रिडों को अधिक करते हैं। क्योंकि सल्फर के 3s और 3p ऑर्बिटलों द्वारा बनाए गए हाइब्रिड ऑर्बिटल ऑक्सीजन के 2s और 2p ऑर्बिटलों द्वारा बनाए गए हाइब्रिड ऑर्बिटलों से अधिक बड़े होते हैं, इसलिए C-S और S-H बॉन्ड C-O और O-H बॉन्ड से लंबे होते हैं।

मेथाइल मर्कैप्टन में सी-एस और एस-एच बॉन्ड लम्बाई 0.182 एनएम और 0.134 एनएम थी, जिसमें से कोई भी मेथेनॉल में सी-ओ और ओ-एच बॉन्ड से अधिक थे। ∠CSH 96° है, ∠COH से कम।

सल्फर की विद्युताकर्षणता ऑक्सीजन से कम है, इसलिए थायोल डाइपोल क्षण भी सम्बंधित एल्कोहल से छोटा है।