SO2 è polare. Sebbene l'ossigeno e lo zolfo siano entrambi altamente elettronegativi, l'ossigeno è più elettronegativo dello zolfo. Pertanto, i legami ossigeno-zolfo sono leggermente polari a causa dell'ossigeno che esercita un maggiore controllo sugli elettroni nel legame covalente.
Tuttavia, le molecole non sono necessariamente polari solo perché in esse sono presenti legami polari. La ragione per cui questi legami polari rendono SO2 polare è che anche la molecola è piegata, analogamente all'H2O, ed è posizionata con lo zolfo nel mezzo. Pertanto, la molecola non è completamente simmetrica. Il lato che ha entrambi gli atomi di ossigeno puntati verso di esso è parzialmente negativo, e il lato che ha un atomo di zolfo ha una carica positiva parziale, causando la polarità della molecola.