LiMn2O4是一种典型的离子晶体，并有正、反两种构型。XRD剖析知正常尖晶石LiMn2O4是具有Fd3m对称性的立方晶体，晶胞常数a=0.8245nm，晶胞体积V=0.5609nm3。氧离子为面心立方密堆积(ABCABC….，相邻氧八面体采纳共棱相联)，锂占有1/8氧四面体空隙（V4）方位(Li0.5Mn2O4结构中锂作有序摆放：锂有序占有1/16氧四面体空隙)，锰占有氧1/2八面体空隙（V8）方位。

　　单位晶格中含有56个原子:8个锂原子，16个锰原子，32个氧原子，其间Mn3+和Mn4+各占50%。因为尖晶石结构的晶胞边长是一般面心立方结构(fcc)型的两倍，因而，每个晶胞实际上由8个立方单元组成。这八个立方单元可分为甲、乙两种类型。每两个共面的立方单元归于不同类型的结构，每两个共棱的立方单元归于同类结构。每个小立方单元有四个氧离子，它们均坐落体对角线中点至极点的中心即体对角线处。

　　其结构可简略描绘为8个四面体8a方位由锂离子占有，16个八面置(16d)由锰离子占有，16d方位的锰是Mn3+和Mn4+按1:1份额占有，八面体的16c方位悉数空位，氧离子占有八面体32e方位。

　　该结构中MnO6氧八面体采纳共棱相联，构成了一个接连的三维立方摆放，即[M2]O4尖晶石结构网络为锂离子的分散供给了一个由四面体晶格8a、48f和八面体晶格16c共面构成的三维空道。当锂离子在该结构中分散时，按8a-16c-8a次序途径直线a方位的能垒低于氧八面体16c或16d方位的能垒)，分散途径的夹角为107°，这是作为二次锂离子电池正极资料运用的理论基础。