La estructura cristalina de la wurtzita se denomina con la designación Strukturbericht B4 y el símbolo de Pearson hP4. El grupo espacial correspondiente es el nº 186 (en la clasificación de la Unión Internacional de Cristalografía) o P63mc (en la notación de Hermann-Mauguin). Los símbolos de Hermann-Mauguin en P63mc pueden leerse como sigue:

Entre los compuestos que pueden adoptar la estructura de wurtzita están la propia wurtzita (ZnS con hasta un 8% de hierro en lugar de zinc), el yoduro de plata (AgI), el óxido de zinc (ZnO), el sulfuro de cadmio (CdS), el seleniuro de cadmio (CdSe), el carburo de silicio (α-SiC), el nitruro de galio (GaN), el nitruro de aluminio (AlN), el nitruro de boro (w-BN) y otros semiconductores. En la mayoría de estos compuestos, la wurtzita no es la forma favorecida del cristal grueso, pero la estructura puede ser favorecida en algunas formas de nanocristales del material.

En los materiales con más de una estructura cristalina, a veces se añade el prefijo «w-» a la fórmula empírica para denotar la estructura cristalina de wurtzita, como en el w-BN.

Cada uno de los dos tipos de átomos individuales forma una subred que es de tipo hexagonal cerrado (tipo HCP). Cuando se ven todos juntos, las posiciones atómicas son las mismas que en la lonsdaleita (diamante hexagonal). Cada átomo está coordinado tetraédricamente.

La estructura de la wurtzita no es centrosimétrica (es decir, carece de simetría de inversión). Debido a esto, los cristales de wurtzita pueden (y generalmente tienen) propiedades como la piezoelectricidad y la piroelectricidad, de las que carecen los cristales centrosimétricos.