氧化锌主要以白色粉末或红锌矿石的形式存在。红锌矿中含有的少量锰元素等杂质使得矿石呈现黄色或红色。氧化锌晶体受热时，会有少量氧原子溢出（800 °C时溢出氧原子占总数0.007%），使得物质显现黄色。当温度下降后晶体则恢复白色。
当温度达1975°C时氧化锌会分解产生锌蒸气和氧气。单质碳可用于氧化锌中锌的还原，在高温条件下发生反应：ZnO + C → Zn + CO
氧化锌是一种氧化物，难溶于水或乙醇，但可溶于大多数酸，例如： ZnO + 2HCl → ZnCl2 + H2O
同时可以与强碱反应生成可溶性锌酸盐，例如与反应：ZnO + 2NaOH + H2O → Na2[Zn(OH)4]
氧化锌在脂肪酸中可发生缓慢的反应，生成相应的羧酸盐，如油酸盐和硬脂酸盐。氧化锌可以与发生反应，在工业生产中该反应常用来除去混合气体中的：ZnO + H2S → ZnS + H2O
氧化锌与浓氯化锌水溶液混合时生成碱式氯化锌，具有类似水泥的硬化性质，常用于牙科手术。氧化锌和磷酸反应生成的四水合磷酸锌（Zn3(PO4)2·4H2O）也具有相同的性质。
氧化锌与镁粉、铝粉、氯化橡胶、亚麻籽油接触会发生剧烈反应，发生起火或爆炸的危险，含有氧化锌的软膏与水混合暴露在紫外线光下则可产生过氧化氢。
