三氧化二鉍（氧化鉍）純品有α型、β型和δ型。α型為單斜晶系結(jié)晶，相對密度8.9，熔點825 ℃，溶于酸，不溶于水和堿。β型為亮至橙色，正方晶系，相對密度8.55，熔點860 ℃，溶于酸，不溶于水。容易被氫氣、烴類等還原為金屬鉍。δ-Bi2O3 是一種特殊的材料,具有立方螢石礦型結(jié)構(gòu)，其晶格中有1/4 的氧離子位置是空缺的,因而具有非常高的氧離子導電性能。 Bi2O3 具有許多獨特的物理性質(zhì)：優(yōu)良的介電性;高的氧流動性;大的能量間隙;高的折射率;顯著的光電導性和光致發(fā)光性。

電解質(zhì)材料γ-Bi2O3是用于固體氧化物燃料電池或氧傳感器的一種極具潛力的電解質(zhì)材料，比現(xiàn)有的鋯系電解質(zhì)材料在相同溫度下的導電性高1-2個數(shù)量級，傳導性比ZrO2 和CeO2 好得多。Bi2O3可作為檢測NO氣體的半導體傳感材料,其選擇性比常用的SnO2 高得多；光電材料氧化鉍基玻璃由于具備非常優(yōu)秀的光學性能，如高的折射率、紅外傳輸和非線性光學性，因而在光電裝置、光纖傳輸?shù)鹊牟牧蠎?yīng)用方面具有非常大的吸引力。氧化鉍在鉍系超導材料原料粉中的含量接近30％，純度為4N。

氧化鉍作為電子陶瓷粉體材料中的重要添加劑，純度一般要求在99.5%以上。主要應(yīng)用對象有壓敏電阻、陶瓷電容、鐵氧體磁性材料三類。在電子陶瓷的開發(fā)方面，美國走在世界前列。而日本則靠大規(guī)模生產(chǎn)和先進的技術(shù)占據(jù)了世界陶瓷市場60％的份額。隨著納米級氧化鉍的研究開發(fā)和均勻化制造技術(shù)的創(chuàng)新提高，也將大大推動電子陶瓷相關(guān)元器件性能的改善和生產(chǎn)成本的降低。氧化鉍在壓敏電阻中主要起效應(yīng)形成劑的作用，是壓敏電阻具有高非線性伏安特性的主要貢獻者。

氧化鉍在催化劑方面的應(yīng)用，主要有三類：一類是鉬鉍催化劑，是用于氧化反應(yīng)的一種效果好而又經(jīng)濟的催化材料，在工業(yè)應(yīng)用中可作為丙烯氧化為丙烯醛、從丙烯制備丙烯臘、氧化脫氫制備丁二烯、丁二烯氧化為呋喃等過程的催化劑；二類是釔鉍催化劑，摻雜了氧化釔的氧化鉍材料，是一種非常有吸引力的催化劑。三類是燃速催化劑，氧化鉍正在逐步取代氧化鉛，成為固體推進劑中重要的催化劑。因為氧化鉛有毒，對工作人員和環(huán)境有著直接或間接的危害。在其他方面的用途還包括作為核廢物吸收材料、顯像管蔭罩涂層、無毒煙花（已大量應(yīng)用）、氧化鉍薄膜還用于光學涂層、光電子器件、透明陶瓷玻璃的生產(chǎn)等。