穆斯堡爾譜學(xué)數(shù)據(jù)顯示，二茂鐵中心鐵原子的氧化態(tài)為+2，每個(gè)茂環(huán)帶有一個(gè)單位負(fù)電荷。因此每個(gè)環(huán)含有6個(gè)π電子 ，符合休克爾規(guī)則 中4n+2電子數(shù) 的要求(n為非負(fù)整數(shù))，每個(gè)環(huán)都有芳香性。每個(gè)環(huán)的6個(gè)電子*2，再加上二價(jià)鐵離子的6個(gè)d電子正好等于18，符合18電子規(guī)則 ，因此二茂鐵非常穩(wěn)定。
二茂鐵中兩個(gè)茂環(huán)可以是重疊的(D5h)，也可以是錯(cuò)位的(D5d)，它們之間的能壘 僅有8-20kJ/mol。重疊構(gòu)型可能是比較穩(wěn)定的，但在晶體 中分子間作用能在數(shù)量級(jí) 上與能壘差不多大或略大些，所以各種各樣的構(gòu)型都可存在。