Niken(II) molybdat là chất rắn màu xanh lục, không mùi, ít tan trong nước. Hiện đã biết ba dạng của hợp chất, trong đó dạng α có cấu trúc tinh thể đơn nghiêng[3] với nhóm không gian C2/m, giống coban(II) molybdat. Từ 602 ℃, dạng β xuất hiện cũng có cấu trúc tinh thể đơn tà với nhóm không gian C2/m, giống với scheelit. Dạng γ phát sinh ở 6,5 GPa và 700 ℃ và có cấu trúc tinh thể đơn tà với nhóm không gian P2/c.[5]