Structurellement, les polyorganosiloxanes présentent les caractéristiques suivantes :
(1) Les liaisons Si-O-Si de la chaîne principale sont inorganiques, tandis que les chaînes latérales sont des groupes organiques, ce qui en fait un polymère semi-inorganique et semi-organique typique.
(2) L'angle de liaison (∠SiOSi) des liaisons Si-O-Si dans la chaîne principale est de 130 degrés à 145 degrés, la longueur de liaison des liaisons Si-O est de 0,163 nm à 0,164 nm et l'énergie de liaison est de 367,8 kJ/mol. Comparés aux oxydes de carbone du même groupe (angle de liaison ∠COC 108 degrés, longueur de liaison C-O 0,142 nm, énergie de liaison 357,4 kJ/mol), les polysiloxanes ont un grand angle de liaison, une longue longueur de liaison et une énergie de liaison élevée dans leur chaîne principale.
(3) L'angle de la liaison C-Si-O dans la chaîne latérale est de 160 degrés et la longueur de la liaison C-Si est de 0,188 nm. Par conséquent, l'énergie d'activation requise pour que le groupe méthyle de la chaîne latérale tourne autour de la liaison Si-O est faible, seulement 8 kJ/mol.
(4) Les interactions dipolaires -dipolaires entre les liaisons Si-O dans le squelette du polysiloxane et les interactions entre les groupes Si-CH3 dans les chaînes latérales font que la molécule de polysiloxane existe dans une certaine structure hélicoïdale -avec le groupe méthyle tourné vers l'extérieur et la liaison silicium-oxygène tournée vers l'intérieur. Cette structure unique se traduit par de faibles interactions inter-chaînes, un grand volume molaire et une faible tension superficielle dans les polysiloxanes.
(5) Les polysiloxanes avec des groupes Si-H, Si-OR ou Si-OH comme groupes latéraux sont tous réactifs.