常温下氧化镍为绿色至黑绿色立方晶系粉末，过热变黄色。相对密度6.67。熔点1984℃。溶于酸和氨水，不溶于水和液氨。加热至500℃时，因吸收空气中氧而变成三氧化二镍。600℃时又还原为一氧化镍。

低温制得一氧化镍具有化学活性，1000℃高温煅烧制得的一氧化镍呈绿黄色，活性小。而且随制备温度的升高，其密度和电阻增加，溶解度和催化活性降低。