По химическому составу киноварь является сернистой ртутью HgS. Она обладает очень живым и ярким красным цветом с оттенком от желтоватого до синевато-красного. Число отдельных сортов киновари, различающихся по оттенку, доходит до 15, причем наиболее ценными считаются темные сорта. Различие оттенков многочисленных сортов киновари обусловлено не разницей в их химическом составе, а явлениями физическими — преимущественно дисперсностью. Так, например, микроскопическое исследование показало, что светлые сорта киновари состоят из частиц размером 2—5 ц, а темные 5—20 р.
Киноварь кристаллизуется в гексагональной системе, ее коэффициент преломления очень высок: 3,27; Np = 2,91.
Киноварь обладает высокой укрывистостью, интенсивностью, а также устойчивостью к действию кислот и щелочей; она растворяется только в царской водке. Вследствие нерастворимости в кислотах киноварь не растворяется и в кислом желудочном соке, поэтому она не ядовита.
Киноварь недостаточно устойчива к действию света, хотя многие ее сорта и выдерживают облучение солнечным светом, не изменяя оттенка в течение нескольких лет. Такая различная стойкость к действию света объясняется сильным влиянием условий изготовления и присутствующих в киновари примесей (щелочи, ртути, серы). Как правило, все, даже хорошие, сорта киновари раньше или позже темнеют и даже чернеют. Потемнение киновари
обусловливается ее переходом в черную кубическую модификацию сернистой ртути.
Цвет киновари также недостаточно устойчив при нагревании, причем темные сорта темнеют весьма заметно уже при 100°, светлые же сорта — при более высокой температуре — примерно 300°. В общем виде поведение киновари при прокаливании следующее: вначале она принимает синеватый оттенок и буреет, затем, при более высокой температуре, чернеет и, наконец, загорается и улетучивается в виде паров ртути и сернистого ангидрида. Без доступа воздуха она возгоняется. Потемнение и почернение ртути при нагреве также связано с образованием кубической модификации HgS.
Вследствие высокой стоимости, недостаточной стойкости к действию света, а также ядовитости ртути, применяемой в качестве сырья, ртутную киноварь употребляют в настоящее время в ограниченном количестве исключительно для производства художественных красок, где ценится ее оттенок, недостигаемый при применении других пигментов.