环烷基正离子的稳定性顺序为环丙基正离子< 环丁基正离子< 环戊基正离子< 环己基正离子。这主要是因为随着环上碳原子数量的增加，C-C-C 键角逐渐增加，环张力减小。环丙基正离子要比异丙基正离子稳定 6.9 kcal/mol。这可能是环丙烷分子中的重叠张力消失的结果。
因为三点确定一个面，所以环丙烷的三个碳原子必须在同一平面上，碳原子核连线之间的夹角应为 60°。若环碳原子以 sp3的形式杂化，则分子轨道之间的正常角度应为 109°28′。因此在形成环丙烷时，可以有两种选择：一种是保持正常轨道 109°，轨道彼此间电子的排斥最小（正四面体），但这样就会使两个轨道重叠得非常不好。另一种是不管轨道间的电子排斥，而使轨道的轴和碳原子之间的轴在同一直线上，以达到最大的重叠。而实际上测得环丙烷分子的 C−C−C 键角为 105°30′，H−C−H 的键角为 115°，C−C 键长和 C−H 键长分别是 151.0 pm 和108.9 pm。这说明，为了使分子的能量达到最合适的程度，实际上环丙烷中的价键是这两种成键方式协调的一个结果，也就是既大略地保持原来轨道间的角度，又达到一定程度重叠而形成一个弯曲的键或称为香蕉键。因此环丙烷的碳碳单键比一般碳碳单键的键长（154pm）要短。由于三个碳原子形成了环，所以六个氢原子都形成重叠型，并且是均等的。这样就存在着很强的重叠张力。环丙基正离子中也存在着这种特殊的香蕉键，但由于失去了一个氢，在环丙烷中存在的很强的重叠张力却减弱了，但是角张力却更大了。
之前的报道显示环戊二烯基正离子能量要比甲基正离子的能量低，但是却比环丙烯基正离子和环庚三烯基正离子的能量高很多。当空的 p 轨道是共轭环体系的一部分时，会促进碳正离子的稳定，本文的计算结果确证了上述结论。环丙烯基正离子的能量为-90.0 kcal/mol，环庚三烯基正离子的能量为-114.0 kcal/mol。这两个碳正离子的原子均在一个平面且键长分别相等，正电荷平均分散在每个碳原子上。根据休克尔规则, 可以判断出环丙烯基正离子和环庚三烯基正离子均具有芳香性。计算结果也可以确证这一点，环丙烯基正离子的能量要比烯丙基正离子的能量低 35.3 kcal/mol，环庚三烯基正离子的能量要比庚三烯基正离子的能量低 25.0 kcal/mol。之前的理论研究认为环戊二烯基正离子是反芳香性的。然而，本文的计算结果表明环戊二烯基正离子具有非芳香性结构，反芳香性只是一个过渡态。环戊二烯基正离子中的 C−C 键的键长有很大的区别。C2−C3 单键的键长为 1.575 Å, 这要比正常的 Csp3−Csp3键的键长 (1.540 Å) 和 Csp2−Csp2键的键长 (1.470 Å)都长。也就是说环戊二烯基正离子中的 C2−C3 单键很微弱。然而 C1−C2 键的键长和 C3−C4 键的键长为 1.366 Å ，C1−C5 键的键长和 C4−C5 键的键长均为 1.455 Å。这种多样化的键长表明环戊二烯基正离子为了避免形成一个 4π 电子环流（所谓的反芳香体系）而形成一个非常微弱的，较长的 σ 键，最终使得结构发生很大的变化。环戊二烯基正离子的键长并未平均化且正电荷没有平均分散，这样无法形成电子环流，不符合反芳香性的定义。所以，本文认为环戊二烯基正离子是非芳香性的。σ 键的拉长导致环戊二烯基正离子的能量比 1,4-戊二烯基正离子(CH2=CH- CHCH=CH2)的能量高 35.3 kcal/mol 。
