致密金属锆在空气中很稳定，但随着温度的升高，会吸收氧、氮和氢，高温下也与CO、CO₂反应。在空气中，锆表面形成的氧化膜会对金属锆起到保护作用，但当温度高于400℃时，氧化膜的保护作用会消失。氧在锆中的溶解度可达29%。
锆粉与氧的作用则完全不同。由于锆粉具有较大的比表面积和表面能量，与氧迅速发生作用。当锆粉的平均颗粒尺寸小于10μm并呈悬浮状时，会自燃和爆炸。
对不同粒度锆粉的研究表明，点燃锆粉所需的最小能量为5–40mJ。若弥散锆粉的颗粒尺寸为2–10μm，点燃所需最小能量为125μJ；颗粒尺寸为10–44μm时，点燃所需最小能量为20mJ；颗粒尺寸为44–75μm时，则为12.5J。对于不弥散的锆粉（颗粒平均尺寸2.05μm），点燃所需最小能量为45μJ。锆粉的颗粒尺寸、浓度及表面状态决定了其爆炸力的强弱，上述样品中每克锆粉的最大爆炸力为0.63MPa。
