Un doble enlace, que está hecho de un enlace pi y un enlace sigma que unen dos átomos, generalmente imprime restricciones en la rotación alrededor del enlace. Aunque los átomos aún pueden vibrar con partes del doble enlace en rotación, la condición estable para el doble enlace es ser plana y rígida. En etileno, los orbitales p de los átomos de carbono se unen en una dirección perpendicular con respecto al enlace sigma original que conecta los dos átomos. 
Las partes moradas de esta imagen son los orbitales p que forman el doble enlace en etileno. Los orbitales p se superponen más cuando están paralelos entre sí, por lo que intentar rotar un doble enlace debilita esta interacción. Sin embargo, los orbitales p toleran alguna variación en esta superposición, y algunas moléculas incluso mantienen dobles enlaces tensos que están ligeramente torcidos. Las rotaciones de doble enlace típicas como parte de los modos vibratorios generalmente tienen frecuencias de alrededor de 900-1000 / cm, en comparación con los mismos modos vibratorios para alcoholes y aminas, a 400 / cm. Esto significa que la constante de resorte que mantiene dobles enlaces es mayor que la que mantiene los fragmentos de COH o C-NH2 en el plano. Tener un ‘resorte’ más fuerte significa más rigidez y una mayor barrera para la rotación, por lo que los enlaces dobles generalmente tienen una alta barrera rotacional. La excitación por la luz es necesaria para rotar los dobles enlaces, rompiendo la superposición orbital pi, y así es exactamente como lo ven nuestros ojos, a través de la rotación de un doble enlace en una molécula larga llena de dobles enlaces (retina) y la posterior producción de señales eléctricas. para nuestro cerebro 
La molécula de la retina tiene varios enlaces dobles, y los orbitales pi están en su punto más débil en el medio de la molécula (entre los enlaces dobles tercero y cuarto). La irradiación de esta molécula hace que gire un extremo de la molécula y desencadena una cascada de procesos que termina en que veamos la luz que acaba de golpear nuestras retinas. La rigidez de los dobles enlaces es necesaria para que la visión sea eficiente, y brinda una forma de construir un sistema binario, como el sistema de isomerización retiniana en nuestras retinas. La forma recta es el estado ‘apagado’, y la forma retorcida es el estado ‘encendido’. Si los dobles enlaces en la retina fueran demasiado flojos, sería difícil saber cuáles fueron los estados “apagado” y “encendido”, debido a la codificación térmica o la rotación aleatoria excesiva entre los átomos en la molécula.
La rigidez de los dobles enlaces hace posible la simetría axial para algunas moléculas, especialmente aquellas que tienen fragmentos estéricamente impedidos conectados a los dobles enlaces. Las bisantraquinonas naturales son un excelente ejemplo de esto, ya que pueden tener dos formas distintas. Estas formas difieren en la orientación de los cuatro anillos más externos en estos compuestos. Una forma se parece más a las alas de una mariposa, con un par apuntando hacia arriba y el otro hacia abajo, y la otra forma se asemeja a la de un lagarto corriendo, con su marcha alterna. La hipericina, de St. John’s Wort, ofrece un ejemplo instructivo de una molécula cuyos dobles enlaces producen una forma rígida. 
En esta forma, se parece más a la forma de andar del lagarto, y no puede deslizar fácilmente los anillos entre sí, a diferencia de los de bifenilo (con un solo enlace que conecta los dos anillos). Los dobles enlaces en la hipericina lo mantienen rígido, y se comparten por igual entre los átomos de carbono. Teniendo los enlaces rígidos como parte de su estructura, la hipericina puede absorber fácilmente la luz y emitirla a una frecuencia diferente. Lo mismo ocurre con la clorofila, que también está llena de dobles enlaces. Los dobles enlaces rígidos en la clorofila le dan una superficie amplia para absorber la luz y enviar la energía a través de un proceso en cascada, ayudando a las plantas, las cianobacterias y las algas a producir alimentos a partir de la energía que reunieron. Entonces, un doble enlace da integridad estructural a las moléculas que están diseñadas para transferir energía de un lugar a otro.
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