藍色氧化鎢分子結構圖
藍色氧化鎢的分子結構圖是一種氧缺陷態的三氧化鎢晶體，三氧化鎢晶體的理性結構是由8個鎢離子和24個氧離子組成晶胞的ReO3結構，即WO6八面體。
藍色氧化鎢的組成十分複雜，其中還存在著WO2，WO4等中間氧化物。藍鎢若以其組成爲WO2.9來計算，則鎢含量爲82.13%，而在WO3中鎢含量爲79.30%，也就是說，藍色氧化鎢中鎢的含量大于三氧化鎢。根據藍色氧化鎢産品標準要求，其純度爲99.95%，其中鎢的含量應達到80.00%~80.80%。
隨著氧空位濃度的逐漸增加，WO6八面體畸變加劇，最終導致缺陷從無序向有序發展幷使得WO6八面體結構發生改變，晶胞間連接由之前的點連接轉變爲邊連接從而形成了面缺陷，稱爲切變面(Crystallographic Shear，這種面缺陷隨著WO3-x中x的增大逐漸變爲W02.9。WO3-x單晶可以根據其內部氧空穴濃度的改變而表現出金屬性和半導體性，其中半導體性的WO3-x的禁帶寬度處在2.4-2.8eV之間，幷且能帶减小導致吸收光波長藍移。
