Osmi(VI) fluoride là chất rắn kết tinh màu vàng tan ở nhiệt độ 33,4 ℃ và sôi ở 47,5 ℃. Cấu trúc vững chắc được đo ở -140 ℃ là nhóm không gian hình học Pnma. Các thông số mạng là a = 9,387 Å, b = 8,543 Å, và c = 4,944 Å. Có bốn đơn vị công thức (trong trường hợp này là các phân tử rời rạc) trên mỗi đơn vị tế bào, mật độ 5,09 g/cm³. 

Bản thân phân tử OsF6 (dạng quan trọng đối với pha lỏng hoặc khí) có hình học phân tử bát diện, có nhóm điểm (Oh). Chiều dài liên kết của Os–F là 1,827 Å. 

Thủy phân một phần của OsF6 tạo ra OsOF4.[3]