Geometria moleculară a IF5, cunoscută și sub denumirea de pentafluorură de iod, este o piramidă cu o bază pătrată care înconjoară un atom de iod central. Fiecare din colțurile piramidei este un atom de fluor.
Unghiul dintre fiecare dintre legăturile din moleculă este de 90 de grade pentru cei patru atomi de fluor care formează baza piramidei și 180 de grade pentru atomul de fluor unic care formează punctul piramidei. Structura bidimensională a pentafluorurii de iod este scrisă ca un atom central de iod, înconjurat de cinci atomi de fluor, într-o formă de stea asemănătoare unui asterisc, dar aceasta este pentru confort și nu corespunde formei reale a moleculei sau unghiurilor de legătură implicate .
Pentafluorura de brom are o formă foarte asemănătoare cu pentafluorura de iod.