硫酸铜里的铜离子Cu²⁺ 有空轨道，每个Cu²⁺可以跟四个水分子形成配位键，这就是我们熟悉的水合铜离子[Cu(H₂O)₄]²⁺ ，其结构式可表示如下：

另外，每个离子还可与一个水分子里的H原子形成氢键。所以，硫酸铜晶体的化学式可写为[Cu(H₂O)₄]SO₄·H₂O，习惯上简写为CuSO₄·5H₂O，其中五个水分子的结合方式是有所不同的。

在结晶水合物里，无论是和金属离子形成配位键结合的水分子，还是通过氢键结合的水分子，统称为结晶水。

结晶水合物用手接触并不潮湿。这说明结晶水合物中的结晶水已不是液态的水，说明其中微粒与水分子之间的结合是一种化学结合。

在结晶水合物中，物质的微粒与水分子之间的结合是固定的组成的。如：五水硫酸铜(CuSO₄· 5H₂O)；十水碳酸钠(Na₂CO₃· 10H₂O)；七水硫酸锌(ZnSO₄·7H₂O)等。这也说明结晶水合物中微粒和水分子之间是化学结合。

另外，结晶水合物中结晶水失去时，要吸收热量。如：将硫酸铜晶体的粉末加热时，即生成白色粉末和水
　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　以上表明，结晶水合物是纯净物。