Cu2SO4 kết tinh trong nhóm không gian ảo Fddd với các hằng số mạng a = 474,8, b = 1396, và c = 1086 pm, Z = 8, Dx = 4,12 g.cm⁻³. Cấu trúc được hình thành bởi xu hướng Cu(I) tạo thành hai liên kết collinear sp với các nguyên tử oxy tạo nên các liên kết O–Cu–O với độ dài liên kết O–Cu khoảng 196 pm. Do tính chất liên kết của kim loại Cu(I) cấu trúc được chế tạo từ các lớp của thành phần Cu2SO4. Do sự mất chỉ có một điện tử và tính chất liên kết của đồng(I) nên cấu trúc được hình thành từ bốn nguyên tử oxy của mỗi nhóm sunfat liên kết với bốn nhóm sunfat khác của cùng một lớp thông qua cầu nối O–Cu–O đối xứng. Cấu trúc của Cu2SO4 được xây dựng như một hệ quả của sự hình thành các cây cầu hydro O–H–O không đối xứng.[2] Do tính chất không ổn định của nó rất khó để có được một cấu trúc 3D chính xác, nhưng cấu trúc này lần đầu tiên được nghiên cứu thành công vào năm 1987 bởi Berthold, Born, và Wartchow.