La struttura di Lewis di XeH4 consiste in un singolo atomo di xeno al centro della molecola, circondato da quattro idrogeni. Ogni idrogeno ha un guscio pieno di due elettroni di valenza, lasciando un residuo totale di 12 da collegare all'atomo di xeno.
La struttura di Lewis di XeH4 è insolita tra le molecole, poiché l'atomo di xeno al suo centro supporta più degli otto elettroni di valenza della maggior parte degli elementi nel suo periodo. La capacità di carico extra dello xeno consente una collocazione stabile dei quattro elettroni in più attorno all'atomo centrale della molecola senza sconvolgere le cariche formali della struttura.
