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单质碘呈紫黑色晶体，密度4.93 克/厘米3。相对原子质量126.9。熔点113.5℃， 沸点184.35℃。化合价-1、+1、+3、+5和+7。电离能10.451电子伏特。具有金属光泽，性脆，易升华。有毒性和腐蚀性。易溶于乙醚、乙醇、氯仿和其他有机溶剂，也溶于氢碘酸和碘化钾溶液而呈深褐色。
碘可与大部分元素直接化合，但不象其他卤素反应那样剧烈，碘的典型有机反应有：芳香族化合物的亲电子置换，形成芳基碘化物;邻近羰基官能团的碳原子的碘化作用;碘在跨越不饱和烃的多重键上的加成反应。但难溶于水，由于歧化反应的结果，所得棕黄色得溶液显酸性。在水溶液中，需要强的还原剂才能使碘还原。遇淀粉会变蓝色。
碘单质是紫黑色，有光泽的固体。加热时，碘升华为漂亮的紫色蒸气，这种蒸气有刺激性气味。碘可以和大多数元素形成化合物，但是它不如其它卤素(F，Cl，Br)活泼，位于碘之前的卤素可以从碘化物中将碘置换出来。碘具有类似金属的特性。碘易溶解在氯仿、四氯化碳、二硫化碳等有机溶剂，并形成美丽的紫色溶液，但微溶于水。碘的化合物在有机化学中十分重要，另外在医药和照相方面的用途也很广泛。缺乏碘会导致甲状腺肿大。碘单质遇到淀粉会显深蓝色，这是碘的特征之一。和同族卤素气体一样，碘蒸汽有毒，所以取用碘的时候，应尽量在通风橱中操作。