磷化镓的晶体结构为闪锌矿型，晶格常数5.447±0.06埃，化学键是以共价键为主的混合键，其离子键成分约为20%，300K时能隙为2.26eV，属于间接跃迁型半导体。
晶体以其内部原子、离子、分子在空间作三维周期性的规则排列为其最基本的结构特征。任一晶体总可找到一套与三维周期性对应的基向量及与之相应的晶胞，因此可以将晶体结构看作是由内含相同的具平行六面体形状的晶胞按前、后、左、右、上、下方向彼此相邻“并置”而组成的一个集合。晶体学中对晶体结构的表达可采取原子分立分布的方式，亦可用具连续分布的电子密度函数的方式。