氧化硼是酸性氧化物，熔融時可以溶解許多堿性的金屬氧化物，生成有特征顏色的玻璃狀硼酸鹽和偏硼酸鹽（玻璃）。這是硼砂珠試驗定性鑒別金屬的原理。例如：
CuO+B2O3→Cu(BO2)2（藍色）Fe2O3+3B2O3→2Fe(BO2)3（黃色）氧化硼可以被堿金屬、鋁和鎂還原為單質硼：
B2O3+3Mg→2B+3MgO
反應后用鹽酸處理反應混合物，MgO、B2O3和Mg溶于鹽酸，過濾后得到粗硼。氧化硼在高溫時不能為碳還原（高溫下可以形成碳化硼）。高溫下氧化硼與碳和氯氣反應，可以得到三氯化硼：
B2O3+3C+3Cl2→2BCl3+3CO
600 °C時，氧化硼與氨反應可以得到氮化硼（BN），與氫化鈣反應則得到六硼化鈣（CaB6）。氧化硼是硼酸的酸酐，溶于水時會放出大量熱生成偏硼酸和硼酸：
B2O3(s)+H2O(g)→2HBO2(g) △H°=-199.2kJ/mol
B2O3+3H2O→2H3BO3

【氧化硼如何制備呢】
雖然硼在空氣和氧氣中燃燒都可以直接產生三氧化二硼，但三氧化二硼主要是通過硼酸脫水制取的。在200－400 °C對硼酸真空脫水，可以得到非常干燥的三氧化二硼。如果在大氣中脫水，即使加熱到1000 °C，也很難去除最后剩下的痕量水。
H3BO3→HBO2+H2O
2HBO2→B2O3+H2O
硼酸則可通過硼砂和硫酸共熱反應制取。

【氧化硼的用途】
用于制取元素硼和精細硼化合物。也可與多種氧化物化合制成具有特征顏色的硼玻璃、光學玻璃、耐熱玻璃、儀器玻璃及玻璃纖維、光線防護材料等。還可用作油漆的耐火阻烯添加劑和干燥劑。
玻璃成分中的B2O3的作用如下：
形成玻璃網絡結構的一種物質。添加到石英玻璃的網絡結構中，能減小黏度而對熱膨脹和化學耐久性無任何負面影響。是耐熱玻璃和化學玻璃器皿的成分之一。

【氧化硼其他化學性質】
吸濕性極強。

【氧化硼的安全性】　用內襯二層聚乙烯塑料袋的聚乙烯塑料桶包裝。每桶凈重25kg。包裝上要有“嚴防潮濕”標志。貯存在通風、干燥的庫房中。各層聚乙烯塑料袋要分別扎緊,聚乙烯塑料桶加蓋蓋緊。貯運時要嚴格防潮,防雨淋,不可與酸類接觸。失火時,可用砂土和二氧化碳滅火器撲救。氧化硼經動物實驗可知,其毒性較低,因而規定了與其他低毒的一般粉塵相同的允許濃度值為10mg/m3。