Svavelets kristallstruktur är ett ortorhombiskt kristallsystem, där svavelatomerna är ordnade i ett förvrängt oktaedriskt arrangemang. Denna struktur är känd som α-svavel eller rombiskt svavel. Svavelatomerna i denna kristallstruktur är sammanlänkade med kovalenta bindningar och bildar S8-ringar. Dessa ringar staplas sedan i ett sicksackmönster, vilket resulterar i den övergripande ortorhombiska kristallstrukturen. Vid temperaturer över 95,6 °C omvandlas svavel till en monoklin kristallstruktur, β-svavel. I denna fas är S8-ringarna arrangerade i en mer regelbunden, rynkig struktur.