外觀性狀純鎘黃的化學組成為硫化鎘或硫化鎘與硫化鋅的固溶體。鎘黃的顏色鮮艷而飽滿（飽和度可達80%～90%），其色譜范圍可從淡黃、經(jīng)正黃直至紅光黃。含硫化鋅的鎘黃，其黃色度隨硫化鋅固溶量的增加而變淺，直至淡黃。工業(yè)生產(chǎn)的鎘黃有淺黃（櫻草黃）、亮黃（檸檬黃）、正黃（中黃）、深黃（金黃）和橘黃等幾種。硫化鎘亦可與碳酸鎘組成混合物的橘黃，但不是固溶體。鎘黃的顏色取決于同顏料膠態(tài)聚集體有關(guān)的二次因素，很大程度上取決于有凝結(jié)作用的陰離子化合價。鎘黃粒子形態(tài)為球形或其聚集體。黃型鎘黃粒徑為0.04～0.4μm，孔半徑20～200 nm, 比表面7～8 m²/g。
硫化鎘黃的常溫穩(wěn)定形態(tài)有兩種：一種是β-CdS，屬立方晶型；另一種是α-CdS，屬六方晶型。前者稱為低溫穩(wěn)定型，耐熱性≤500℃；后者稱為高溫穩(wěn)定型，熔點1405℃，耐熱性≥600℃。在常溫和500℃范圍內(nèi)，兩種晶型的鎘黃可以穩(wěn)定型共存。立方晶的單個晶粒粒徑≤100mm，而六方晶的單晶晶粒在100～280nm。硫化鎘黃在700℃以上變?yōu)楹稚?，?80℃氮氣氛中升華但不分解，如有空氣存在則完全氧化為CdSO4和CdO。在潮濕與空氣共同作用下，鎘黃可氧化為有毒的硫酸鎘。
鎘黃不溶于水、堿、有機溶劑和油類，微溶于5%稀鹽酸，溶于濃酸、稀硝酸及沸騰的稀硫酸（1：5）。鎘黃不受硫化氫的影響。鎘黃相對密度為4.5～5.9，淺黃的泌度比深黃的小。β-型比α-型的親油性強。鎘黃研磨性好，易與粘膠劑研和，但耐磨性差。在干燥狀態(tài)長久研磨顏色變暗，熱處理可使變色的鎘黃恢復(fù)原狀。鎘黃著色力較強，耐光、耐候性優(yōu)良，不遷移、不滲色。鎘黃因其不溶性在著色制品中是安全的，但這仍屬有毒顏料。