alpha-Li3N (ổn định ở điều kiện thường) có cấu trúc tinh thể bất thường, bao gồm hai kiểu khác nhau của các lớp, một lớp dạng tấm, kết cấu là Li2N chứa 6 ion nitơ phối hợp còn lớp kia chỉ bao gồm các ion liti.[2]

Hai dạng khác được biết đến là beta-liti nitrua, được hình thành từ pha alpha ở 4.200 ba (4.100 atm) có cấu trúc giống natri asenua (Na3As); gamma-liti nitrua (cùng cấu trúc như Li3Bi) tạo thành từ dạng beta ở 35 đến 45 gigapascal (350.000 đến 440.000 atm).[3]