五氧化二硼为无色玻璃状晶体或粉末。质硬且脆，表面有滑腻感，无味。对热稳定，白热时，也不为碳所还原，但碱金属以及镁、铝皆能使之还原为单体硼。在600℃左右时，变为粘性很大的液体。
硼酸酐在空气中可很强地吸水，而生成硼酸。可溶于酸、乙醇、热水中，微溶于冷水。氧化硼可与若干金属氧化物化合而形成具有特征颜色的硼玻璃。能与碱金属、铜、银、铅、砷、锑、铋氧化物完全混溶。
结晶型氧化硼的密度为2.46g/cm3，无定型氧化硼的密度为1.80～1.84g/cm3，熔点557℃，溶解度1.1g/100g H2O（0℃），15.7g/100g H2O（100℃）极易吸水，吸湿后变浑浊状态，也能溶于酒精。
