O dióxido de xenônio é uma molécula covalente polar. Isso ocorre porque a eletronegatividade do xenônio é maior que a do iodo, de modo que os elétrons na ligação Xe-I são puxados mais em direção ao átomo de xenônio. Isso cria uma carga parcial positiva no átomo de iodo e uma carga parcial negativa no átomo de xenônio, tornando a molécula polar.