Xenondioxide is een polair covalent molecuul. Dit komt doordat de elektronegativiteit van xenon groter is dan die van jodium, waardoor de elektronen in de Xe-I-binding meer naar het xenonatoom worden getrokken. Hierdoor ontstaat een gedeeltelijke positieve lading op het jodiumatoom en een gedeeltelijke negatieve lading op het xenonatoom, waardoor het molecuul polair wordt.