Struktura Lewisa XeH4 składa się z pojedynczego atomu ksenonu w centrum cząsteczki, otoczonego czterema wodorami. Każdy wodór ma pełną powłokę dwóch elektronów walencyjnych, pozostawiając całkowitą pozostałość 12 dołączyć do atomu ksenonu.
Struktura Lewisa XeH4 jest niezwykła wśród cząsteczek, ponieważ atom ksenonu w jej środku wspiera więcej niż osiem elektronów walencyjnych większości elementów w tym okresie. Dodatkowa nośność ksenonu umożliwia stabilne umieszczenie dodatkowych czterech elektronów wokół centralnego atomu cząsteczki bez naruszania formalnych ładunków konstrukcji.