化钙结构。与简单氧化物不同，超氧化铯中存在直接的氧-氧键。超氧化铯在水中反应，生成氧气，过氧化氢和氢氧化铯。超氧化铯的标准生成焓为 ΔH = −295 kJ/mol。
用处.超氧化铯可能是生产臭氧化铯的前体。使超氧化铯与臭氧反应，可得臭氧化铯。