Тиолларда, сульфур атоми нотўғри sp гибрид ҳолатида, sp гибридлашув орбиталлари икки ёлғиз электрон билан тўланган ва улар билан ҳидрокарбил карбон ва гидроген билан мувофиқ сигма бондни ташкил қилади, ва икки жўнли учта тўлик жўйлар бошқа икки sp гибридни ишга солади. Сульфурнинг 3s ва 3p орбиталлари томонидан формаланган гибрид орбиталлар оксигеннинг 2s ва 2p орбиталлари томонидан формаланган гибрид орбиталлардан катта бўлиб, C-S ва S-H бондлар C-O ва O-H бондларидан узунроқ бўлади.

Метилмеркаптанда C-S ва S-H бонд узунликлари мос 0.182 нм ва 0.134 нм бўлиб, бундан ташқари, метанолдаги C-O ва O-H бондларидан узунроқ бўлиб турди. ∠CSH 96°, ∠COH дан кичикроқ.

Серга оғирлик электронегативлиги оҳиргача, шунинг учун тиол диполь моменти ҳам мувофиқ алкоголдан кичик.