Plutoni(IV) sulfat tạo thành tinh thể màu đỏ.[1]

Nó hòa tan tốt trong nước.

Nó tạo thành Pu(SO4)2·4H2O, tồn tại dưới hai dạng. Cả hai dạng đều là tinh thể màu đỏ thuộc hệ tinh thể trực thoi.

Với dạng α-, nhóm không gian Pnma, các hằng số mạng tinh thể a = 1,4544 nm, b = 1,098 nm, c = 0,5667 nm, Z = 4.

Với dạng β-, nhóm không gian Fddd, các hằng số mạng tinh thể a = 0,56011 nm, b = 1,20323 nm, c = 2,6525 nm, Z = 8[1][2].