Kalifornium(III) merupakan padatan berwarna kuning kehijauan[2] dan memiliki dua struktur kristal yang bergantung pada suhu. Pada suhu rendah, struktur ortorombik (jenis YF3) ditemukan dengan parameter kisia = 665,3(3) pm, b = 703,9(1) pm, dan c = 439,3(3) pm. Pada suhu yang lebih tinggi, senyawa ini memiliki struktur trigonal (jenis LaF3) dengan: a = 694,5(3) pm dan c = 710,1(2) pm. Di sini, setiap atom kalifornium dikelilingi oleh sembilan atom fluorin dalam struktur prisma trigonal bertudung-tiga yang terdistorsi.[3][4]