Diarsenpentoxid (As2O5) er en molekylær forbindelse. Det har en kovalent struktur. Molekylet består af to arsenatomer og fem oxygenatomer. Arsenatomerne er bundet til hinanden ved en dobbeltbinding, og hvert arsenatom er bundet til tre oxygenatomer med enkeltbindinger. Den molekylære struktur af diarsenpentoxid er vist nedenfor:
```
O=Som-O-Som=O
|
O
```