Ở 1150 °C, kẽm iotua bị phân tách thành kẽm và iot. Trong dung dịch nước, các nhà khoa học đã phát hiện được các dạng Zn(H2O)62+, [ZnI(H2O)5]+ và ZnI2(H2O)2, ZnI3(H2O)− và ZnI42−.[3]

Cấu trúc của tinh thể ZnI2 khá bất thường và trong khi các nguyên tử kẽm có cấu trúc tinh thể tứ diện, như trong ZnCl2, các nhóm của bốn tứ diện này chia sẻ ba đỉnh để tạo thành "siêu tetrahedra" của thành phần Zn4I10, được liên kết bởi các đỉnh của chúng để hình thành một cấu trúc ba chiều [4]. Những "siêu tetrahedra" này tương tự như cấu trúc P
4O
10. Phân tử Zn2 là tuyến tính như được tiên đoán bởi lý thuyết VSEPR với độ dài liên kết Zn-I là 238 pm.