L'ettringite minerale ha una struttura parallela all'asse c -asse dell'ago-; al centro di questi due si trovano gli ioni solfato e le molecole di H2O, il gruppo spaziale è P31c. Il sistema cristallino di ettringite è trigonale, i cristalli sono allungati e in una forma simile ad un ago, è comune il verificarsi di disordine o attorcigliamento, che colpisce il materiale intercolonna. Il primo studio a raggi X è stato condotto da Bannister, Hey & Bernal (1936), che ha scoperto che la cellula cristallina è di forma esagonale con a = 11,26 ec = 21,48 con gruppo spaziale P63 / mmc e Z = 2. Dalle osservazioni sulla disidratazione e dalle formule chimiche ci sono stati suggerimenti sulla struttura composta da Ca e Al (OH) 6, tra loro si trovano gli ioni SO4 e le molecole di H2O. Seguirono ulteriori studi a raggi X; vale a dire Wellin (1956) che ha determinato la struttura cristallina della taumasite, e Besjak e Jelenic (1966) che hanno dato l'affermazione della natura strutturale dell'ettringite. Un campione di ettringite estratto da Scawt Hill è stato analizzato da CE Tilley, il cristallo era 1,1 x 0,8 0,5 mm, con peso specifico di 1,772 ± 0,002, la densità è stata determinata immergendo il campione in una soluzione di tetracloruro di carbonio miscelato con bromoformio. Il cristallo mostrava cinque facce prismatiche della forma m {1010} e una piccola faccia a {1120}, senza facce piramidali o basali, alla diffrazione dei raggi X un grammo di Lauer lungo l'asse c rivelò un asse esagonale con piani verticali di simmetria, questo studio ha mostrato che la struttura ha un reticolo esagonale e non romboedrico. ulteriori studi condotti sull'ettringite sintetica mediante l'uso di raggi X e diffrazione da polveri hanno confermato precedenti ipotesi e analisi. Analizzando la struttura sia dell'ettringite che della taumasite, è stato dedotto che entrambi i minerali hanno strutture esagonali, ma diversi gruppi spaziali. I cristalli di ettringite hanno una P31c con a = 11,224 Å, c = 21,108 Å, mentre i cristalli di taumasite rientrano nel gruppo spaziale P63 con a = 11,04 Å, c = 10,39 Å. Mentre questi due minerali formano una soluzione solida, la differenza nei gruppi spaziali porta a discontinuità nei parametri delle cellule unitarie. Le differenze tra le strutture di ettringite e taumasite derivano dalle colonne di cationi e anioni: le colonne di cationi Ettringite sono composte da Ca3 [Al (OH) 6 · 12H2O], che corrono parallele all'asse c, e le altre colonne di anioni solfato e acqua molecole in canali paralleli a queste colonne. Al contrario, la taumasite è costituita da una colonna cilindrica di Ca3 [Si (OH) 6 · 12H2O] sull'asse c, con anioni solfato e carbonato nei canali tra queste colonne che contengono anche molecole d'acqua.
