С помощью рентгеноструктурных и спектроскопических (ЯМР, ИКС, ЭПР) методов исследованы закономерности изоморфных замещений в катионных и анионных позициях в структуре фторапатита (ФАП). Методом обратного соосаждения синтезированы ФАП с разным содержанием F, Са, Na, CO₃^2– и ОН-групп. При частичных замещениях Ca → Na, PO₄^3– → CO₃^2– и одинаковом содержании F параметр элементарной ячейки α уменьшается, a параметр с увеличивается. Снижение содержания F приводит к обратным закономерностям: α увеличивается, a с уменьшается. Аналогичная закономерность наблюдается в апатитах в изоморфном ряду F → OH–: рост параметра а и снижение параметра с. Определены характеристики спектров ЯМР ядер ³¹P, ¹⁹F и ¹H, а также их зависимость от особенностей структуры и состава исследованных образцов. Благодаря использованию комплекса спектроскопических методов показано, что углерод входит в структуру синтезированных апатитов в виде ионов СО₃^2– (в основном В-тип замещения) и нейтральных молекул СО₂, замещающих вакантные позиции F в каналах структуры.