钒的主要氧化态有+Ⅴ，+Ⅳ，+Ⅲ，+Ⅱ，其中以+Ⅴ氧化态最稳定，其次是+Ⅳ氧化态，其它的都不稳定。由于氧化态为+Ⅴ的钒离子具有较大的电荷半径比，所以在水溶液中不存在简单的V⁵⁺离子，而是以钒氧基(VO₂⁺、VO³⁺)或含氧酸根(VO₃^-、VO₄^3-)等形式存在。同样，氧化态为+Ⅳ的钒在水溶液中也是以VO²⁺离子形式存在。

   钒是一种银灰色金属，纯钒具有延展性，不纯时硬而脆。由于钒比同周期的钛有较强的金属键，因此，它的熔点，熔化热等都较相应的钛金属为高。
   钒金属由于容易呈纯态，因此在常温下活泼性较低。块状钒在常温下不与空气、水、苛性碱作用，也不和非氧化性的酸作用，但溶于氢氟酸。它也溶于强的氧化性酸中，如硝酸和王水。在高温下，钒与大多数非金属元素反应，并可与熔融的苛性碱发生反应。钒可溶于硝酸和氢氟酸的混合酸中。

   五氧化二钒呈橙黄色至深红色，无嗅，无味，有毒。它约在923K熔融，冷却时形成橙色针状晶体。它在迅速结晶时会因放出大量热而发光。五氧化二钒微溶于水，每100g水能溶解0.07gV₂O₅，溶液呈黄色。V₂O₅为两性偏酸的氧化物，因此易溶于碱溶液而生成钒酸盐。在强碱性溶液中，则能生成正钒酸盐M₃VO₄。
           V₂O₅ + 6NaOH 2Na₃VO₄ + 3H₂O
   另一方面，V₂O₅也具有微弱的碱性，它能溶解在强酸中。在pH=1的酸性溶液中，能生成VO₂⁺离子。从电极电势可以看出，在酸性介质中VO₂⁺是一种较强的氧化剂。
           VO₂⁺ + 2H⁺ + e^- VO²⁺ + H₂O       ψ^θ=1.0V
   当五氧化二钒溶解在盐酸中时，钒(Ⅴ)能被还原成钒(Ⅳ)状态，并放出氯。
           V₂O₅ + 6HCl 2VOCl₂ + Cl₂ + 3H₂O
VO₂⁺离子也可以被Fe²⁺，草酸、酒石酸和乙醇等还原剂还原为VO²⁺，
           VO₂⁺ + Fe²⁺ + 2H⁺ VO²⁺ + Fe³⁺ + H₂O
           2VO₂⁺ + H₂C₂O₄ + 2H⁺ 2VO²⁺ + 2CO₂ + 2H₂O
上述反应可用于氧化还原容量法测定钒。
   V₂O₅用H₂还原时，可制得一系列低氧化态氧化物，如深蓝色的二氧化钒VO₂，黑色的三氧化二钒V₂O₃和黑色粉末状的一氧化钒VO等。

   钒酸盐可分为偏钒酸盐M^IVO₃，正钒酸盐M^I₃VO₄，焦钒酸盐M^I₄V₂O₇和多钒酸盐如M^I₃V₃O₉等。
   在钒酸盐的酸性溶液中，加入还原剂(如锌粉)，可以观察到溶液的颜色由黄色逐渐转变成蓝色、绿色、最后成紫色，这些颜色各对应于V(Ⅳ)、V(Ⅲ)和V(Ⅱ)的化合物。
   向钒酸盐的溶液中加酸，使pH值逐渐下降，则生成不同缩合度的多钒酸盐。随着pH值的下降，多钒酸根中含钒原子越多，缩合度越大，其缩合平衡为：
          2VO₄^3- + 2H⁺2HVO₄^2-V₂O₇^4- + H₂O    (pH≥13)
          3V₂O₇^4- + 6H⁺ 2V₃O₉^3- + 3H₂O         (pH≥8.4)
          10V₃O₉^3- + 12H⁺ 3V₁₀O₂₈^6- + 6H₂O    (8＞pH＞13)
缩合度增大，溶液的颜色逐渐加深，即由淡黄色变到深红色。溶液转为酸性后，缩合度就不再改变，而是获得质子的反应。
           [V₁₀O₂₈]^6- + H⁺ [HV₁₀O₂₈]^5-  
           [HV₁₀O₂₈]^5- + H⁺ [H₂V₁₀O₂₈]^4-    
在pH≈2时，则有五氧化二钒水合物的红棕色沉淀析出。如果加入足够的酸(pH=1)，溶液中存在稳定的黄色VO₂⁺离子。
           [H₂V₁₀O₂₈]^4- + 14H⁺ 10VO₂⁺ + 8H₂O     (pH=1)
   在钒酸盐的溶液中加入过氧化氢，若溶液是弱碱性，中性或弱酸性时，得到黄色的二过氧钒酸离子[VO₂(O₂)₂]^3-(也有认为是[VO₂(H₂O₂)₂]⁺离子，若溶液是强酸性时，得到红棕色的过氧钒阳离子 [V(O₂)]³⁺(也有认为是[VO₂(H₂O₂)₂]⁺)离子，两者之间存在下列平衡：
           [VO₂(O₂)₂]^3- + 6H⁺ [V(O₂)]³⁺ + H₂O₂ + 2H₂O
钒酸盐与过氧化氢的反应，在分析上可作为鉴定钒和比色测定之用。