La wagnerite Mg₂F(PO₄) cristallizza nel gruppo spaziale P21/c, con 16 unità stechiometriche nella cella elementare e con costanti reticolari: a = 9,644, b = 12,679, c = 11,957, ß = 108° 18'. La determinazione della struttura è stata realizzata per mezzo di fotogrammi Weissenberg dei livelli da 0 a 8 secondo l'asse b, radiazione $CuK_{\alpha}$. Dai fotogrammi ottenuti si notava che i riflessi (h k l) con k pari avevano una intensità media superiore a quelli con k dispari. Escludendo questi ultimi riflessi la struttura poteva riferirsi ai tre periodi reticolari: a, b/2, c, con lina pseudocella appartenente al gruppo spaziale I2/c. Basandosi su questa pseudocella ed eseguendo una sintesi di Patterson tridimensionale con i soli riflessi con k pari, si ricavarono le coordinate degli atomi di magnesio, fosforo e ossigeno. Le differenze strutturali fra le due pseudocelle costituenti la vera cella elementare furono attribuite in modo preminente agli atomi di fluoro, per le cui posizioni si avanzò una adeguata ipotesi. Le sezioni di densità elettronica eseguite utilizzando anche i riflessi con k dispari confermarono l'ipotesi. La struttura fu successivamente raffinata con alcuni cicli di minimi quadrati sulle coordinate e sui parametri termici isotropi, raggiungendo un fattore di discordanza R di 0,064 relativo a tutti i riflessi osservati, eccetto quelli affetti da estinzione. Nella struttura sono presenti ottaedri di coordinazione MgO₄F₂ non regolari, poliedri a coordinazione cinque MgO₄F riferibili a bipiramidi trigonali alquanto distorte ed infine gruppi tetraedrici PO₄ piuttosto regolari; essi sono collegati secondo un concatenamento tridimensionale. Ogni atomo di ossigeno partecipa alla coordinazione di due atomi di magnesio e di uno di fosforo, mentre ogni atomo di fluoro è coordinato a tre diversi atomi di magnesio. Tutte le distanze di legame rientrano nella norma.