In een molecule wordt een chlooratoom [sub]17[/sub]Cl (2-8-7) omgeven door drie fluoratomen [sub]9[/sub]F (2-7).[br]De M-schil van chloor wordt opgevuld tot tien elektronen en de L-schil van fluor tot acht elektronen (octetconfiguratie).

Drie valentie-elektronen van het chlooratoom vormen elk een gemeenschappelijk elektronenpaar met een fluorelektron. De Lewisstructuur van chloortrifluoride ziet er uit als volgt:

De twee vrije elektronenparen van het chlooratoom zorgen voor bijkomende afstoting en verhinderen een octaëderstructur. De vier atomen vormen een t-vormige configuratie.

We een kunnen een molecule chloortrifluoride ook voorstellen als volgt: