新切开的铀具有银白色光泽，是密度最大的金属之一(19.07g^.cm^-3)。铀是一种很活泼的金属，与很多元素可以直接化合。在空气中表面很快变黄，接着变成黑色氧化膜，但此膜不能保护金属。粉末状铀在空气中可以自燃。铀易溶于盐酸和硝酸，但在硫酸、磷酸和氢氟酸中溶解较慢。它不与碱作用。

   主要的氧化物有UO₂(暗棕色)；U₃O₈(暗绿)和UO₃(橙黄色)。
   将硝酸酰铀[UO₂(NO₃)₂]在600K分解可得到UO₃：
         2UO₂(NO₃)₂ 2UO₃ + 4NO₂ + O₂
U₃O₈和UO₂可以根据以下反应制得：
         3UO₃ U₃O₈ + 1/2O₂
         UO₃ + CO UO₂ + CO₂
   UO₃具有两性，溶于酸生成铀氧基UO₂²⁺，溶于碱生成重铀酸根U₂O₇^2-。U₃O₈不溶于水但溶于酸生成相应的UO₂²⁺盐，UO₂缓慢溶于盐酸和硫酸中，生成U(Ⅳ)盐，但硝酸容易把它氧化成UO₂(NO₃)₂。

   将铀的氧化物溶于硝酸，由溶液可析出柠檬黄色的六水合硝酸铀酰晶体[UO₂(NO₃)₂^.6H₂O]，它带黄绿色荧光，在潮湿空气中变潮。它易溶于水、醇和醚，UO₂²⁺离子在溶液中水解，在298K时其水解产物为UO₂OH⁺、(UO₂)₂(OH)₂²⁺和(UO₂)₃(OH)₅⁺。UO₂²⁺离子的水解介于U³⁺和U⁴⁺之间，其中U⁴⁺水解得最厉害。硝酸铀酰与碱金属硝酸盐生成M^ⅠNO₃^.UO₂(NO₃)₂复盐。

   在硝酸铀酰溶液中加碱，即析出黄色的重铀酸盐。例如，黄色的重铀酸钠(Na₂U₂O₇^.6H₂O)。将此盐加热脱水，得无水盐，叫“铀黄”，用在玻璃及陶瓷釉中作为黄颜料。

   铀的氟化物很多，有UF₃、UF₄、UF₅、UF₆，其中以UF₆最重要。UF₆可以从低价氟化物氟化而制得。它是无色晶体，熔点337K。在干燥的空气中稳定，但遇水蒸气即水解：
               UF₆ + 2H₂O UO₂F₂ + 4HF
   六氟化铀是具有挥发性的铀化合物，利用²³⁸UF₆和²³⁵UF₆蒸气扩散速度的差别，使U-235和U-238分离，而得到纯U-235核燃料。因此，UF₆是最重要的铀的化合物。