Disulfurpentoxide is een moleculaire verbinding, wat betekent dat het bestaat uit moleculen die bij elkaar worden gehouden door covalente bindingen. In zwavelpentoxide is elk zwavelatoom door dubbele bindingen aan drie zuurstofatomen gebonden. De twee zwavelatomen zijn ook met elkaar verbonden door een dubbele binding. De molecuulformule voor disulfurpentoxide is S2O5.