硫酸根是一个硫原子和四个氧原子通过
共价键连接形成的
四面体结构，硫原子位于四面体的中心位置上，而四个氧原子则位于它的四个顶点，一组氧-硫-氧键的键角约为109°28'，而一组氧-硫键的键长约为1.44埃。因硫酸根得到两个电子才形成稳定的结构，因此带负电，且很容易与金属离子或
铵根结合，产生离子键而稳定下来
很多说法称硫酸根是正四面体构型，其实这是错误的。硫酸根中氧原子的孤对电子和硫的3d轨道有d-pπ共轭效应，并非想象中的那么简单（可能需要注意五组d轨道的形状本来就是有差别的）。硫酸根的结构至今在化学界没有定论，无法用一个单一的理论解释。
用
化合价来解释化学式是倒置因果,根本没有逻辑.化合价只是体现电子对偏移方向的一个参数,并不能说明粒子构成.相反,只有对粒子构成有一定了解才能确定化合价.