铍

物理性質

鈹是一種呈鋼灰色的堅硬金屬，在室溫下易碎，晶體呈六方密排結構。其剛性極高（楊氏模量為287GPa），熔點也很高。鈹的彈性模量大約比鋼鐵高50%，又因密度較低，所以它的音速特別高，在標準溫度和壓力下約為12.9 km/s。由於熱容量（1925 J·kg⁻¹·K⁻¹）和熱導率（216 W·m⁻¹·K⁻¹）都很高，因此鈹是每單位重量散熱性最佳的金屬材料。其線性熱膨脹率（11.4×10⁻⁶ K⁻¹）較低，在熱負荷條件下有著特殊的穩定性。

同位素與核合成

恆星內部會產生鈹的穩定和不穩定同位素，其中不穩定同位素會迅速衰變。宇宙射線會引致星際物質中更重的元素裂變，產生鈹。科學家相信，宇宙中大部份的穩定鈹同位素都是這樣產生的。原始鈹只由這一種穩定同位素組成，所以鈹屬於單一同位素元素。
地球大氣層中的氧受宇宙射線散裂，會產生放射性。在土壤表面積累，並存留一段較長的時間（半衰期為136萬年），再衰變成硼-10。因此及其衰變產物可用於檢測自然水土流失、成土作用和紅土的形成，以及間接測量太陽週期和冰芯的年齡。的生成率與太陽活動成反比，因為太陽活動越高，太陽風就越強，能夠抵達地球的宇宙射線通量也就越低。核爆時，快中子和空氣中二氧化碳的反應，也會形成。利用這一現象，可以推測一個地點是否進行過核試驗。半衰期為53天的同位素也是由宇宙射線產生的，其在大氣中的含量同一樣和太陽黑子數目有關聯。
的半衰期只有約s。這在宇宙學上有重要的意義，因為任何比鈹更重的元素都不可能在大爆炸核融合中形成：核合成階段沒有足夠的時間把⁴He原子核融合在一起，的濃度又太低，所以無法形成碳。英國天文學家弗雷德·霍伊爾首次表明，在以氦為燃料的恆星內部，時間充裕，和也有足夠的能量觸發3氦過程來產生碳。恆星所製造的碳和眾多元素一樣，經漸近巨星分支恆星和超新星噴射出來，最終成為地球以及碳生命的組成元素。
鈹原子的內層電子可以參與化學成鍵。當經電子捕獲衰變時，其原子核會拿去內層電子。因此鈹的電子排布能夠影響其衰變率，程度可觀，這在各種核素的核衰變中屬於較為罕見的現象。
會經中子發射衰變，其半衰期為s，是所有已知鈹同位素中最短的。半衰期亦很短，只有s。特殊同位素和原子核帶有核暈，即分別有1個和4個中子在古典費米水滴核模型的外圍較遠處運轉。

分布

鈹在太陽中的濃度約為十億分之0.1，在地球地殼中的濃度約為百萬分之2至6，其中土壤的鈹濃度最高，約為百萬分之6。鈹在海水中的濃度為萬億分之0.2至0.6，在湖泊中為萬億分之1.1，在泉水等流動水源中則可高達十億分之0.1。地球大氣中也有痕量的鈹。
含有鈹的礦物有上百種，但都並不常見。這些礦物有：羥矽鈹石（）、綠柱石（）、金綠寶石（）、矽鈹石（）等等。較珍貴的綠柱石種類包括海藍寶石、紅綠柱石和祖母綠。 
綠柱石寶石呈綠色，是因為其中含有少量的鉻。不同品種綠柱石的鉻含量各異，在祖母綠中大約為2%。綠柱石和羥矽鈹石是鈹的主要礦石，分布於阿根廷、巴西、印度、馬達加斯加及美國。全球鈹礦藏在40萬噸以上。

製備

鈹在高溫下對氧有很強的親和力，在去除表面氧化層後則會對水進行還原反應，因此從化合物中萃取出鈹並不容易。只有美國、中國和哈薩克斯坦有大規模的鈹萃取工業。
鈹一般從綠柱石提取，有用萃取劑燒結或熔化成可溶混合物兩種方法。用燒結法，首先綠柱石在770°C與氟矽酸鈉和鹼混合，形成氟鈹酸鈉和二氧化矽。把氟鈹酸鈉加入氫氧化鈉溶液，使氫氧化鈹沉澱出來。用熔融法，綠柱石須磨碎成粉，並加熱至1650°C。熔融物用水迅速降溫，再在硫酸中重新加熱至250到300°C，主要產生硫酸鈹和硫酸鋁。最後用氨水去除鋁和硫，留下氫氧化鈹。
從氫氧化鈹到鈹金屬也有兩種途徑。用第一種方法，對氫氧化鈹加入水溶氟化氫銨，使四氟鈹酸銨沉澱出來，沉澱物加熱至1000°C後即會形成氟化鈹。氟化鈹在900°C與鎂發生反應，形成鈹細粉，繼續加熱至1300°C之後可得出鈹金屬塊。用另一種方法，對氫氧化鈹加熱產生氧化鈹，再與碳和氯發生反應形成氯化鈹。氯化鈹經電解後即可得出鈹金屬。

輻射窗口材料

鈹的原子序和X射線吸收率都很低，所以最早被應用於X射線管的輻射窗口，至今這仍是鈹的一大用途。為避免在X射線影像上產生額外的痕跡，鈹金屬必須純度高且徹底乾淨。鈹對X射線的吸收率極低，不會在同步加速器能量等級的X射線下過分加熱。真空室窗口和同步加速器射束管都完全以鈹作為材料。X射線光譜實驗的樣本固定器一般都以鈹製成，因為鈹所發出的X射線能量（約為100eV）比大部份樣本材料低得多。
高能粒子也能夠輕易穿透鈹金屬，所以鈹適合做粒子物理學實驗中撞擊區周圍的材料，這些實驗包括：大型強子對撞機四個主要實驗（分別為大型離子對撞機實驗、超環面儀器、緊湊緲子線圈、LHCb）、兆電子伏特加速器以及SLAC。鈹的優點有四：密度低，能夠減少撞擊產物在抵達四周的探測器之前的交互作用；剛性高，射束管內可以維持高真空，從而降低各種氣體對實驗的干擾；熱穩定性高，能夠承受絕對零度以上幾度的低溫；具抗磁性，不會干擾用於聚焦和引導粒子束的多極磁系統。

機械

鈹金屬剛性高、密度低，在很大的溫度範圍內都可穩定保持形狀，所以在國防及航空航天工業中可做輕質結構部件材料，用於高速飛機、導彈、太空飛行器和衛星等。一些液體火箭發動機噴嘴以純鈹製成。科學家曾經考慮用鈹金屬粉末作為火箭燃料，但這一計劃從未付諸實行。一些自行車用鈹造車架，價格極其昂貴。1998年至2000年，麥拿輪一級方程式車隊所用的梅賽德斯-賓士引擎活塞由鈹鋁合金製造，但在法拉利車隊抗議之後，國際汽車聯合會決定禁止使用鈹引擎部件。
在銅裡面加入約2.0%的鈹，可形成比銅金屬強六倍的鈹銅合金。鈹合金彈性高、電導率高、熱導率高、強度高、硬度高、無磁性、抗腐蝕性強、抗疲勞性強，因此用途很廣，例如在可燃氣體附近使用的無火花工具（鈹鎳）、彈簧及外科器材和高溫儀器中的薄膜（鈹鎳和鈹鐵）等。在液態鎂當中只須加入十萬分之5的鈹，就會顯著加強抗氧化性及降低易燃性。
鈹的彈性剛度高，在精密儀器方面有廣泛的應用，例如慣性導航系統和光學系統中的支撐部分。鈹銅合金被用於剝除船體油漆的工具中。
由於硬度高、熔點高、散熱性強，所以鈹曾被用在軍用飛機的制動器中。因環保原因，鈹已被其他材料替代。

鏡面

鈹密度低，並可長期不變形，可以用作氣象衛星的大面積蜂巢狀鏡子材料。小型鈹鏡子則可用於光學導向系統和火控系統，例如德國的豹1型坦克和 豹2型坦克。這些系統須要快速運動，所以鏡面必須輕，但剛度必須高。鈹鏡面通常塗上無電解鎳鍍層，在拋光後的光學精度能比直接用鈹更高。不過，在須低溫作業的應用上，鈹鏡面會直接拋光，因為鍍鎳後所造成的冷熱收縮率不均會使鏡面彎曲。
詹姆斯·韋伯太空望遠鏡將由18塊六邊形鈹鏡子組成。由於望遠鏡的作業溫度為33 K，鏡子須由比玻璃更能承受極低溫度的鍍金鈹金屬製成。同理，史匹哲太空望遠鏡也帶有鈹金屬鏡子。

磁應用

鈹基材料不受磁鐵吸引，所以適合用來處理一般使用磁力引線的水雷。核磁共振成像儀會產生巨大的磁場，其結構材料也常會使用鈹。在無線電和雷達方面，鈹製工具可用於調節磁力極強的速調管、磁控管、行波管等產生強微波的發送器組件。

核應用

一些核武器設計方案用鈹製薄板或薄片來做氫彈第一級鈈核的最外層材料，用於包裹裂變物質，有助鈈-239內爆和中子反射。
當在實驗室中需要少量中子時，可把鈹用作中子源，無須用到核反應爐或粒子加速器。要產生中子，須對鈹目標體進行高能α粒子的撞擊，α粒子源可以是釙-210、鐳-226、鈈-239、鋂-241等放射性同位素。α粒子與鈹原子核反應之後，鈹會嬗變成碳-12，並發射一顆中子。中子的方向接近於原先α粒子的前進方向。這種以α衰變驅動的鈹中子源稱為海膽型中子引發劑，曾用於早期核武器中。鈹在γ衰變同位素的γ射線照射下也可以作為實驗室中子源。
在加拿大重水鈾反應爐（CANDU）中，鈹被用於製造燃料。每根燃料棒束都有經感應釬焊法釬焊到燃料包層上的小附體，所用的釬料就是鈹。軸瓦可避免燃料棒束和壓力管之間接觸，而內部元件間隔墊則避免元件之間接觸。
歐洲聯合環形加速器和國際熱核融合實驗反應爐都有使用鈹。有科學家提出利用鈹的力學、化學和核性質製造核燃料棒的包殼。氟化鈹是共晶鹽混合物氟鋰鈹（）的成分之一。不少假想的熔鹽堆設計都利用氟鋰鈹作為溶劑、中子減速劑和冷卻劑。

聲學

鈹質量低、剛度高，因此適合做高頻揚聲器驅動器材料。但由於鈹價格昂貴（比鈦高幾倍），塑性時易碎，且具有毒性，所以一般只有高端家居、專業音響和公共廣播才會使用含鈹的高音揚聲器。一些廠商甚至會將不含鈹的揚聲器稱為「鈹揚聲器」。

電子應用

鈹屬於3-5族化合物半導體的P型摻雜物，常用於以分子束磊晶法長成的材料之中，如砷化鎵、砷化鋁鎵和砷化銦鉀等。在表面安裝技術上，橫軋鈹金屬片可以為印刷電路板提供極佳的結構支撐。除此之外，鈹還可以用來製造散熱片。其熱膨脹率須要與礬土和聚醯亞胺玻璃基底相匹配。鈹-氧化鈹金屬基複合材料（E-材料）可用於這些電子應用上，且可以針對各種基底材料來調節其熱膨脹率。
氧化鈹是一種熱導率、強度、硬度和熔點都很高的電絕緣體，常被用於無線電發送器的大功率電晶體之中。科學家正在嘗試用氧化鈹來提高氧化鈾核燃料球的熱導率。熒光燈管曾含有鈹化合物，但這一應用在燈廠工人開始患上鈹中毒之後陸續被終止。

安全

人體內有大約35毫克的鈹，不足以造成傷害。鈹的化學性質和鎂相似，所以會在酶中取代鎂，破壞酶的功能。若在短時間內吸入大量或長期吸入少量的鈹粉塵，都會引致肺部和循環系統肉芽腫病，是為鈹中毒。鈹中毒的症狀可能在五年以後才開始出現，對三分之一病人致死，對其餘則致殘。國際癌症研究機構（IARC）將鈹和鈹化合物列為1類致癌物。美國職業安全與健康管理局（OSHA）為鈹設下了暴露限值為：時間加權平均值每30分鐘0.002mg/m³，峰值0.025mg/m³。美國國家職業安全衛生研究所（NIOSH）所建議的暴露限值為0.0005mg/m³。鈹的立即威脅生命健康值（IDLH）為4mg/m³。
歐洲和美國分別在1933年和1943年開始有鈹中毒所造成的化學性肺炎記錄。調查指出，在1949年美國有5%的熒光燈廠工人患有鈹相關的肺病。慢性鈹中毒在很多方面都和結節病相似，鑒別診斷較為困難。一些參與核武器研發的早期工人也因此病逝，如曼哈頓計劃成員赫伯特·安德森。
煤渣可以做研磨劑，用於磨去堅硬表面上的油漆和鐵銹。但煤渣含有鈹，所以鈹會在研磨過程中瀰漫在空氣之中，有吸入攝取的危險。
科學家在早期須辨嘗各種化合物，用味覺判斷鈹的存在，但這種危險性極高的做法已被現代儀器完全淘汰。吸入過多的含鈹飛塵會提高罹患肺癌的可能性，所以鈹和鈹化合物都須要小心處理，特別須避免產生飛塵。雖然鈹化合物自1949年已不再用於熒光燈管中，但在今天仍有一些可能攝取鈹的行業，包括：核工業、航空航天工業、鈹金屬的提煉與鈹合金產業、電子產品產業等等。
國際上已對在空氣中和各種表面上的鈹含量測量法標準達成共識（標準ASTM D7202）。方法先用稀釋氟化氫銨進行溶解，再與硫化羥基苯奎寧結合，最後用熒光檢測法檢測鈹的含量（含量越高則熒光亮度越高）。此方法的靈敏度為工作場所鈹含量建議值的100倍，可在各種表面上探測微量的耐火氧化鈹和矽質鈹（標準ASTM D7458）。