碘化铅是沉淀，是一种亮黄色重质粉末或六边形鳞片状结晶，分子式是PbI₂，无气味，熔点和沸点较高，有毒，有刺激性，有致畸可能性。易溶于硫代硫酸钠溶液，溶于浓碘化物和浓乙酸钠溶液，不溶于乙醇和冷盐酸。
PbI2加热时，亮黄色的PbI2首先转变为红色，然后呈棕红色，冷却时又恢复为原来的亮黄色。
在常温下阳光照射干燥的PbI2上不发生反应;湿的PbI2经长时间的阳光照射(如一个月），缓慢分解放出碘，其重量有明显减少。
PbI2置于氧中加热，氧能把PbI2中的I-氧化成单质碘。103kPa(773mmHg)左右氧压力下292℃时开始放出碘，同时生成氧化铅和氧碘化铅。PbI2在1atm压力的氮气中加热到550℃仍不分解，PbI2与氟气在常温下起化学反应生成氟化铅。
