Ít nhất bảy muối sunfat của niken(II) được biết. Những muối này khác nhau về mặt hydrat hóa hoặc dạng thường tinh thể của chúng.

Dạng hexahydrat bốn phương phổ biến nhất kết tinh từ dung dịch nước trong khoảng 31,5 đến 53,3 ℃. Dưới nhiệt độ này, các tinh thể kết tinh dưới dạng heptahydrat (NiSO4·7H2O), và ở nhiệt độ cao hơn thì dạng hexahydrat trực thoi hình thành. Dạng khan màu vàng, NiSO4, là chất rắn có nhiệt độ nóng chảy cao hiếm gặp trong phòng thí nghiệm. Chất này được sản xuất bằng cách nung nóng hydrat trên 330 ℃. Nó phân hủy ở 848 ℃ thành niken(II) oxit.[1]

Các phép đo tinh thể học tia X cho thấy NiSO4·6H2O bao gồm các ion bát diện Ni(H2O)62+. Các ion này lần lượt là các ion liên kết hydro với ion sunfat[4]. Sự hòa tan muối trong nước sẽ tạo ra các dung dịch chứa phức chất nước kim loại Ni(H2O)62+.

Tất cả các niken(II) sunfat đều thuận từ.