El neptunio metálico es dúctil, con bajo punto de fusión (637ºC o 1179ºF), y en su forma alfa es de alta densidad, 20.45 g/cm3 (11.82oz/in3). Puede decirse que la química del neptunio es intermedia entre la del uranio y la del plutonio. El neptunio metálico es reactivo y forma muchos compuestos binarios; por ejemplo, con hidrógeno, carbono, nitrógeno, fósforo, oxígeno, azufre y los halógenos.