斜方结晶，可溶于水、醇、硫酸和乙醚，但不溶于丙酮（丙酮遇到三氧化铬会发生剧烈爆炸），容易潮解。溶于水生成铬酸。具强氧化性。三氧化铬、硫酸和丙酮用于将醇氧化为羧酸或酮（Jones氧化反应）。三氧化铬可以通过重铬酸钠和浓硫酸反应沉淀出来，因此曾长期被称作铬酸。它于197 °C以上分解，逐渐失去氧，中间产物有黑色的二氧化铬，最终产物为三氧化二铬。它可以与很多有机化合物（如吡啶）形成通式为CrO·2L的加合物。
结构.CrO是Cr原子和O原子构成的线状聚合物，每个Cr原子还连有另外