Vì O+
và N có cùng số electron, H3O+ là đẳng lượng với amoniac. Như thể hiện trong các hình ảnh trên, H3O+ có dạng hình học phân tử hình chóp tam giác với nguyên tử oxy ở đỉnh của nó. Góc liên kết của H hạng O hạng H là khoảng 113 °,[2] và tâm khối lượng rất gần với nguyên tử oxy. Bởi vì cơ sở của kim tự tháp được tạo thành từ ba nguyên tử hydro giống hệt nhau, H3O+.Cấu hình đỉnh đối xứng của phân tử H3O+ sao cho thuộc nhóm điểm C 3v. Do tính đối xứng này và thực tế là nó có mômen lưỡng cực, quy tắc chọn xoay là ΔJ   = ± 1 và Δ K  = 0. Lưỡng cực chuyển tiếp nằm dọc theo c -axis và, vì điện tích âm được định vị gần nguyên tử oxy, nên mômen lưỡng cực chỉ vào đỉnh, vuông góc với mặt phẳng cơ sở.