Comme le cadmium, le zinc et le plomb, le mercure est un élément naturel et un «métal lourd» et peut être toxique pour les organismes vivants. La masse atomique de cet élément est de 200,59 grammes par mole et sa densité est 13,5 fois plus élevée que celle de l'eau. Le point de fusion du mercure est de -38,9 ^oC, son point d'ébullition est de 357,3 ^oC et le mercure est le seul métal qui demeure sous forme liquide à la température ambiante. Les gouttelettes de mercure liquide sont brillantes et blanc argenté et ont une tension superficielle élevée, ce qui leur donne une apparence arrondie lorsqu'elles reposent sur une surface aplatie. Le liquide est très mobile et les gouttelettes se rassemblent facilement en raison de la faible viscosité du mercure. En outre, ce métal se combine avec d'autres métaux comme l'étain, le cuivre, l'or et l'argent pour former des alliages de mercure connus sous le nom d'amalgames. Heureusement, le mercure ne forme pas d'amalgame avec le fer, ce qui permet la livraison de flacons de fer contenant 76 livres ou 34,5 kilogrammes de mercure liquide. Le mercure a une pression de vapeur relativement élevée et est le plus volatile de tous les métaux, se vaporisant jusqu'à devenir un gaz incolore et inodore. Le métal est un conducteur d'électricité acceptable, mais un faible conducteur de chaleur.

Le numéro atomique du mercure est 80. Le mercure a trois conditions naturelles possibles de charge électrique ou trois états de valence. Le mercure élémentaire (Hg⁰) n'a aucune charge électrique. Le mercure se présente également dans deux états de charge positive ou cationique, Hg²⁺ (mercurique) et Hg¹⁺(mercureux). Le cation mercurique est plus stable et se combine généralement aux molécules inorganiques comme le soufre (dans le cinabre minéral), le chlore (chlorure de mercure), l'oxygène et les ions hydroxydes. Le Hg²⁺ se trouve aussi dans les substances organiques (à base de carbone) comme le diméthylmercure (Me₂Hg), lequel est beaucoup plus toxique que les formes inorganiques du mercure et s'accumule dans les tissus d'organismes vivants. Étant donné que le mercure peut être adsorbé facilement sur des petites particules de matière, certains chercheurs employent la notation Hg(p) pour représenter le mercure élémentaire qui est fixé ou adsorbé sur une particule.

Étant donné qu'il s'agit d'un élément, le mercure n'est pas biodégradable. Il se convertit en ses diverses formes par un éventail de transformations biogéochimiques et abiotiques et lors du transport atmosphérique. Bien que la forme et la disponibilité du mercure pour les organismes vivants puissent changer avec le temps, on retrouve encore cet élément persistant dans l'environnement.