Syntezy XeOF2, F2OXeNCCH3, i XeOF2.nHF oraz ich charakterystyka strukturalna zostały opisane w tej pracy. Wszystkie trzy związki są wybuchowe w temperaturach zbliżonych do 0 stopni C. Chociaż XeOF2 był wcześniej opisywany, nie został wyizolowany jako czysty związek. Obecnie difluorek tlenku ksenonu został scharakteryzowany w roztworze CH3CN za pomocą spektroskopii 19F, 17O i 129Xe NMR. Widma ramanowskie XeOF2, F2OXeNCCH3 i XeOF2.nHF w stanie stałym zostały przypisane za pomocą badań wzbogacania 16O/18O i 1H/2H oraz obliczeń struktury elektronicznej. W stanie stałym struktura XeOF2 jest słabo związanym, planarnym monomerem, co wyklucza wcześniejsze spekulacje, że może on posiadać polimeryczną strukturę łańcuchową. Geometria XeOF2 jest zgodna z układem bipiramidy trygonalnej, AX2YE2, VSEPR, co daje geometrię w kształcie litery T, w której dwie wolne pary elektronów walencyjnych i domena wiązania Xe-O zajmują płaszczyznę trygonalną, a domeny wiązania Xe-F są poprzeczne względem siebie i prostopadłe do płaszczyzny trygonalnej. Obliczenia kwantowo-mechaniczne i widma Ramana XeOF2.nHF wskazują, że struktura ta prawdopodobnie zawiera pojedynczą cząsteczkę HF, która jest związana wiązaniem H z tlenem, a także słabo F-koordynowana z ksenonem. Niskotemperaturowa (-173 stopni C) rentgenowska struktura krystaliczna F2OXeNCCH3 ujawnia długie wiązanie Xe-N trans do wiązania Xe-O i układ geometryczny wokół ksenonu, w którym atomy bezpośrednio związane z ksenonem są koplanarne, a CH3CN działa jako czwarty ligand w płaszczyźnie równikowej. Dwa atomy fluoru są odsunięte od atomu tlenu w kierunku wiązania Xe-N. Struktura zawiera dwa zestawy krystalograficznie odrębnych cząsteczek F2OXeNCCH3, w których wygięta cząsteczka Xe-N-C leży albo w płaszczyźnie XeOF2 albo poza nią. Geometria wokół ksenonu jest zgodna z układem par wiązań i samotnych par elektronowych AX2YZE2 VSEPR i stanowi rzadki przykład wiązania Xe(IV)-N.