Según la teoría VSEPR, los pares de electrones alrededor de un átomo central se organizarán de una manera que minimice la repulsión electrón-electrón. En H3O+, el átomo de oxígeno tiene cuatro pares de electrones:tres pares enlazantes y un par libre. Los tres pares de enlaces están dispuestos en una geometría plana trigonal, mientras que el par solitario ocupa una posición ecuatorial.
La hibridación del átomo de oxígeno en H3O+ es sp3. Esto significa que el átomo de oxígeno utiliza un orbital s y tres orbitales p para formar cuatro orbitales híbridos equivalentes. Luego, los orbitales híbridos se utilizan para formar los tres enlaces covalentes con los átomos de hidrógeno. El único par de electrones ocupa uno de los orbitales híbridos sp3, que está orientado lejos de los pares de enlace.
La hibridación sp3 del átomo de oxígeno en H3O+ da como resultado una geometría de par de electrones tetraédrico. El ángulo de enlace entre los enlaces O-H es de 109,5 grados.
