在通常的條件下，鎢是很穩定的金屬。在20℃的空氣或氧氣中不反應，但是它在空氣中加熱時，顏色開始變成暗灰黑色。當加熱到400℃時，鎢開始氧化，以後隨加熱溫度升高，氧化加劇。在更高的溫度下，鎢逐漸被氧化面黃色的三氧化鎢（WO3）。但當空氣溼度較大時，即使在常溫下鎢粉也會被套逐漸氧化，在其表面上覆蓋一層藍紫色的中間氧化薄膜。
三氧化鎢是檸檬黃色的晶體粉末，密度為7.2~7.4g/cm3，熔點約為1470℃，沸點在1700~2000℃之間，高於800℃時顯著升華，三氧化鎢容易被各種還原劑還原。在常溫下，甚至少量的有機物便能使其還原，並改變其顏色。但在空氣中加熱時又恢復原來顏色。在700~900℃時，三氧化鎢很容易被氫、一氧化碳和碳還原成金屬鎢。
鎢絲在真空中，即使高溫，也能保持鎢的本質，而鎢本身的熔點很高，熔點是3410度，熔斷的時間取決於鎢的蒸發速度，所以不容易斷；而一旦暴露在空氣中，在使用時，高溫的鎢絲會與空氣中的氧氣發生反應而變質，生成氧化鎢，而氧化鎢的熔點WO3，是1400-1600度。一旦超出這個溫度WO3在這個溫度下迅速汽化，這樣鎢絲在空氣中很快就熔斷。
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