O íon sulfato possui uma estrutura atômica tetraédrica, na qual quatro átomos de oxigênio são simetricamente distribuídos nos cantos de um tetraedro com o átomo de enxofre no centro. Similarmente aos silicatos e boratos, esses grupos tetraédricos podem polimerizar-se, formando cadeias, anéis, folhas, ou armações.