它是一种不稳定的黄色到橙色的晶体。它于1937年由R. Schwarz和M.Schmeißer首次分离，据认为在溴原子与臭氧的大气反应中起重要作用。它的性质与二氧化氯，溴上元素的二氧化物相似。
反应.在碱里，二氧化溴会歧化成溴化物和溴酸盐。6 BrO+6 NaOH->NaBr+5 NaBrO+3 HO