Witte fosfor heeft een wasachtig, doorschijnend uiterlijk en is zeer reactief. Het heeft een vervormde tetraëdrische structuur, bestaande uit vier fosforatomen die een piramide vormen met één atoom bovenaan en drie aan de basis. Elk fosforatoom is covalent gebonden aan de andere drie, wat resulteert in een P4-molecuul.

Rode fosfor heeft daarentegen een roodbruine kleur en is veel minder reactief vergeleken met witte fosfor. Het heeft een amorfe structuur, wat betekent dat het een goed gedefinieerde, regelmatige rangschikking van atomen mist. De moleculaire structuur van rode fosfor is complex en kan variëren afhankelijk van de omstandigheden waaronder het wordt gevormd. Het bestaat over het algemeen uit onderling verbonden ketens of lagen fosforatomen met verschillende graden van wanorde en variabele PP-bindingslengtes.

Samenvattend heeft witte fosfor een vervormde tetraëdrische structuur (P4-molecuul), terwijl rode fosfor een amorfe structuur heeft met variabele en complexe moleculaire rangschikkingen.