苯分子里6个碳原子都以sp²杂化方式分别与两个碳原子形成σ键、与一个氢原子形成碳氢σ键。由于碳原子是sp²杂化，所以键角是120°，并且6个碳原子和6个氢原子都在同一平面内。另外苯环上6个碳原子各有一个未参加杂化的2p 苯分子结构轨道，他们垂直于环的平面，相互重叠形成大π键。每个碳碳双键的键长相等，其数值介于碳碳单键和碳碳双键之间。
