Forsterit chủ yếu được tạo thành từ anion SiO44- và cation Mg2+ với tỉ lệ phân tử là 1:2.[9] Silic là nguyên tử trung tâm của anion SiO44-. Mỗi nguyên tử oxy được liên kết với silic bởi một liên kết cộng hóa trị đơn. Bốn nguyên tử oxy có cùng điện tích âm bởi vì liên kết cộng hóa trị với silic. Vì thế, nguyên tử oxy cần phải cách xa lẫn nhau để có thể giảm lực đẩy giữa chúng. Dạng hình học tốt nhất để giảm lực đẩy là dạng tứ diện. Các cation ở hai bát diện khác nhau là M1 và M2 tạo thành liên kết ion với các anion silicat. M1 và M2 khác biệt chút ít: M2 lớn hơn và có quy luật hơn M1 như trong hình 1. Sự sắp xếp trong cấu trúc forsterit đặc. Nhóm không gian của cấu trúc này là Pbnm và nhóm điểm là 2/m 2/m 2/m tạo nên cấu trúc tinh thể hình thoi.

Cấu trúc này của forsterit có thể hình thành một hỗn hợp rắn bằng cách thay thế magie với sắt.[10] Sắt có thể hình thành hai cation khác nhau, đó là Fe2+ và Fe3+. Ion sắt (II) có cùng điện tích với ion magie và bán kính rất giống với magie. Vì lẽ đó, Fe2+ có thể thay thế ion magie trong cấu trúc olivin.

Một trong những yếu tố quan trọng làm tăng lượng forsterit trong hỗn hợp rắn olivin là tỉ lệ ion sắt (II) với ion sắt (III) trong magma.[11] Khi ion sắt (II) bị oxi hóa và trở thành ion sắt (III), ion sắt (III) không thể hình thành olivin bởi vì điện tích 3+. Sự xuất hiện của forsterit bởi vì sự oxi hóa sắt đã được quan sát ở nứi lửa Stromboli ở Ý. Khi núi lửa nứt vỡ, hơi và khí thoát ra khởi lò magma. Nhiệt độ kết tinh của magma tăng khi khí thoát ra. Bởi vì ion sắt (II) bị oxy hóa bên trong magma, rất ít sắt (II) có sẵn để hình thành olivin giàu sắt. Vì thế, olivin kết tinh giàu Mg, và đá magma giàu forsterit được hình thành.