含6分子結晶水的α型為藍綠色四方結晶，在53℃轉變為β型綠色透明結晶。

40℃時穩定，室溫時成為藍色不透明晶體。含7份結晶水的為翠綠色透明結晶。有甜澀味。稍有風化性。

約在100℃時失去5分子結晶水成為一水物，在280℃時成黃綠色無水物。半數致死量(大鼠，腹腔)500mg/kg。有致癌可能性。

硫酸鎳有無水物、六水物、七水物3種，以六水物為主。

無水物為黃綠色結晶體，相對密度3.68。溶于水，不溶于乙醇、乙醚。31.5～53.3℃結晶為六水硫酸鎳，六水物是藍色或翠綠色細粒結晶體，相對密度2.07。

溶于水，水溶液呈酸性。

易溶于濃氨水（生成鎳氨離子），但在有機溶劑中溶解度極?。蛩猁}的通病，晶格能過大的下場）。

280℃失去全部結晶水，840℃開始分解，釋放出三氧化硫，變為氧化鎳。

低于31.5℃結晶為七水硫酸鎳，七水物為綠色透明結晶體，味甜而澀，稍易風化，相對密度1.948。熔點98～100℃。

103℃時失去6個結晶水。溶于水和乙醇，極易潮解。硫酸鎳接觸塵沫及有機物，有時能引起燃燒或爆炸。有毒，空氣中最高容許濃度0.5mg/m3。