双键碳原子是sp2杂化。碳碳双键是平面结构，因为双键中一个是西格玛键一个是π键，中心碳原子是sp2杂化，键角120°。

碳碳双键是指由碳的一个2s亚层和两个2P亚层杂化为三个sp2杂化轨道。这三个sp2杂化轨道分布在同一平面上。键能大于单键。

碳的最外层轨道为一个s轨道和三个p轨道，故杂化后还剩余一个p轨道。这个p轨道在空间上垂直于这三个sp2轨道。由于电子之间的斥力作用且斥力作用是平均的这三个sp2杂化轨道所构建的。三个σ键之间的键角就都为120°。故碳碳双键的构型都为平面正三角形。