Este semiconductor tiene diversas propiedades favorables, incluyendo buena transparencia, alta movilidad de electrones, amplio rango de energía donde no existen estados electrónicos (bandgap), y fuerte luminiscencia a temperatura ambiente. Estas propiedades son importantes para las aplicaciones emergentes: electrodos transparentes en aparatos de cristal líquido, ventanas ahorradoras de energía o protectoras del calor, y electrónicos como transistores de película delgada y diodos emitentes de luz.

Manufactura de caucho
Entre el 50% y el 60% del ZnO es usado en la industria del caucho.​ El óxido de Zinc junto con el ácido esteárico es usado en la vulcanización del caucho.​ La adición del ZnO también protege al caucho de hongos (ver aplicaciones médicas) y luz UV.

Industria de la cerámica
La industria de la cerámica consume una significativa cantidad de óxido de zinc, en particular el esmalte cerámico y composiciones horneadas. La relativamente alta capacidad calorífica, conductividad térmica y la temperatura de estabilidad del ZnO unido a coeficientes de expansión comparablemente bajos son propiedades deseadas en la producción de cerámicas. El ZnO afecta el punto de fusión y las propiedades ópticas de los barnices, esmaltes, y formulaciones cerámicas. El óxido de Zinc con una expansión baja, el flujo secundario mejora la elasticidad de los barnices al reducir el cambio de viscosidad como función de la temperatura y ayuda a prevenir el cuarteo. Al sustituir ZnO por BaO y PbO, la capacidad calorífica disminuye y la conductividad térmica incrementa. El Zinc en cantidades pequeñas mejora el desarrollo de superficies lustrosas y brillantes. Sin embargo, de cantidades moderadas a altas, produce superficies mate y cristalinas. Con respecto al color, el Zinc tiene una complicada influencia.

Medicina
El óxido de Zinc como una mezcla con cerca de 0,5% de óxido de hierro III (Fe2O3) es llamado calamina y es usado en la loción de calamina. Dos minerales, cincita y hemimorphite, han sido llamados calamina históricamente. Cuando se mezcla con eugenol, un ligando, el óxido de Zinc eugenol es formado, el cual tiene aplicaciones como regenerador y prostodoncia en odontología.

Reflexionando las propiedades básicas del ZnO, las partículas finas del óxido tienen propiedades desodorizantes y antibacteriales​ y es por ello que se agregan a materiales como la fábrica de algodón, caucho, productos de cuidado bucal​ y empaquetado de comida.​ La acción antibacterial mejorada de las partículas finas comparadas con el material abultado no es exclusivo del ZnO y es observado en otros materiales como la plata.​ Esta propiedad resulta del incremento del área de superficie de las partículas finas.

El óxido de Zinc es ampliamente usado para tratar una variedad de condiciones en la piel, en productos como polvo para bebés y cremas protectoras para tratar rozaduras, crema de calamina, champús anti caspa, y ungüentos antisépticos.​ Es también un componente en la cinta (llamada “cinta de óxido de cinc”) usada por atletas como vendaje para prevenir daño de tejidos blandos durante sus entrenamientos.​

El óxido de Zinc puede ser usado en ungüentos, cremas, y lociones para proteger contra quemaduras por el sol y otros daños a la piel causados por la luz ultravioleta. Tiene el más amplio espectro de reflexión de rayos UVA y UVB que es aprobado para el uso en bloqueadores solares de los Estados Unidos por la Administración de Drogas y Comida (Food and Drug Administration o FDA por sus siglas en inglés),61​ y es completamente fotoestable.​ Cuando es usado como ingrediente de un bloqueador solar, el óxido de Zinc bloquea ambos los rayos UVA (320-400 nm) y UVB (280-320 nm) de luz ultravioleta. El óxido de Zinc y los otros bloqueadores solares más comunes, dióxido de titanio, son considerados no irritantes, no alergénicos, y no comedogénicos.63​ El Zinc del óxido de Zinc es, sin embargo, ligeramente absorbido por la piel.

Muchos protectores solares usan nano partículas de óxido de Zinc (junto con partículas de dióxido de titanio) pues esas pequeñas partículas no dispersan la luz y por ello no se muestran blancos. Ha habido preocupación pues estos podrían ser absorbidas por la piel.65​66​ Un estudio publicado en 2010 encontró que de 0.23% a 1.31% (promedio de 0.42%) de los niveles de Zinc en la sangre en muestras de sangre venosa podían ser trazas de Zinc de nano partículas de ZnO aplicadas en la piel de los humanos por 5 días, las trazas también se encontraron en muestras de orina.67​ En contraste, una revisión exhaustiva de la literatura médica en el 2011 dijo que no había evidencia de que una absorción sistémica se encontrará en la literatura.

Las nano partículas de óxido de Zinc pueden mejorar la actividad antibacterial de la ciprofloxacina. Se ha demostrado que el ZnO nano que tiene un tamaño promedio de 20 nm y 45 nm puede mejorar la actividad antibacterial de la ciprofloxacina contra Staphylococcus aureus y Escherichia coli in vitro. El efecto de mejoramiento en este nano material es dependiente de la concentración contra todas las cepas examinadas. Este efecto se puede deber a dos razones. La primera, las nano partículas del óxido de Zinc pueden interferir con la proteína NorA, la cual se desarrolla para conferir resistencia en las bacterias y tiene actividad de bombeo que media el eflujo de fluoroquinolones hidrófilos de una célula. La segunda, las nano partículas del óxido de Zinc pueden interferir con la proteína Omf, la cual es responsable de la penetración de quinolones a la célula.69​

Filtros de cigarros
El óxido de Zinc es un constituyente de los filtros de cigarros. Un filtro que consiste de carbón impregnado con óxido de Zinc y óxido de hierro, remueve cantidades significativas de cianuro de hidrógeno (HCN) y sulfuro de hidrógeno (H2S) del humo de tabaco sin afectar su sabor.48​

Aditivo de comida
El óxido de Zinc es añadido a muchos productos alimenticios, incluyendo cereales de desayuno, como fuente de cinc,70​ un nutriente necesario (sulfato de zinc también es usado con el mismo propósito). Algunas comidas pre empaquetadas incluyen cantidades traza de ZnO aunque no sea destinado como nutriente.

El óxido de Zinc estaba vinculado a la contaminación de dioxina en cerdos exportados en 2008 en la crisis de cerdo chilena. Se encontró que la contaminación por dioxina se debía a óxido de Zinc usado en el alimento de los cerdos.

Pigmento
El blanco de Zinc es usado como pigmento en pinturas y es más opaco que el litopón, pero menos opaco que el dióxido de titanio.4​ Es también usado como revestimiento para papel. El blanco chino es un grado especial de blanco de Zinc usado en los pigmentos de los artistas. El uso de blanco de Zinc (óxido de cinc) como pigmento en la pintura en óleo empezó a mediados del siglo xviii.​ Ha reemplazado al blanco de plomo y fue usado por pintores como Böcklin, Van Gogh,​ Manet, Munch, entre otros. Es también un ingrediente principal del maquillaje mineral (CI 77947)​

Absorbente UV
El micronizado y la nano escala del óxido de Zinc y el dióxido de titanio permite una fuerte protección contra la radiación ultravioleta UVA, y son usados en lociones de bronceado,

así como en lentes de sol con bloqueo UV para uso en el espacio y para protección cuando se realiza una soldadura, siguiendo la investigación de los científicos en el laboratorio Jet Propulsión (JPL ).

Revestimientos
Las pinturas que contienen polvo de óxido de zinc han sido utilizadas como revestimientos anticorrosivos para metales. Son especialmente efectivas para galvanizar el hierro. El hierro es difícil de proteger pues su reactividad con revestidores orgánicos lleva la fragilidad y la falta de adhesión. Las pinturas de óxido de zinc retienen su flexibilidad y adherencia en estas superficies por muchos años.

El ZnO altamente el tipo n dopado con Al, Ga, o In es transparente y conductivo (transparencia ~90%, menos resistividad ~10−4 Ω·cm77​). Los revestimientos ZnO:Al son utilizados para ventanas que ahorran energía o protegen del calor. El revestimiento deja la parte visible del espectro, pero refleja la radiación infrarroja (IR) dentro del cuarto (ahorro de energía) o no permite a la radiación infrarroja entrar al cuarto (protección del calor), dependiendo en qué lado de la ventana este el revestimiento.

Plásticos, tales como el naftalato de polietileno (PEN), pueden ser protegidos al aplicar un revestimiento de óxido de zinc. El revestimiento reduce la difusión de oxígeno con PEN.78​ Las capas de óxido de zinc pueden ser usadas en policarbonato (PC) en aplicaciones al exterior. El revestimiento protege al PC de la radiación solar y disminuye la velocidad de oxidación y la coloración amarillenta del PC.

Prevención contra la corrosión en reactores nucleares
El óxido de Zinc reducido a Zn (el isótopo de Zinc con masa atómica 64) es usado en la prevención de corrosión en reactores nucleares de agua presurizada. La reducción es necesaria pues el Zn es transformado en Zn radiactivo bajo irradiación por los neutrones del reactor.

Reformado de metano
El óxido de Zinc (ZnO) es utilizado como un paso de pretratamiento para remover el sulfuro de hidrógeno (H2S) del gas natural siguiendo la hidrogenación de cualquier compuesto con azufre antes de un reformado de metano, el cual puede intoxicar al catalizador. A temperaturas entre los 230, H2S se convierte en agua por la siguiente reacción:

H2S + ZnO → H2O + ZnS
El sulfuro de Zinc (ZnS) se reemplaza con óxido de Zinc fresco cuando el óxido de Zinc ha sido consumado.

Como en casi todos los materiales de los grupos II-VI, el enlace del ZnO es iónico (Zn2+–O2−) con los radios correspondientes de 0,074 nm para el Zn2+ y 0,140 nm para el O2−. Esta propiedad hace que se prefiera la formación de la estructura wurtzite en lugar de la blenda de cinc,16​ así como la fuerte piezoelectricidad del ZnO. Debido a la polaridad de los enlaces Zn-O, los niveles del Zinc y el oxígeno están eléctricamente cargados. Para mantener la neutralidad eléctrica, esos niveles se reconstruyen en el nivel atómico de la mayoría de los materiales relativos, pero no para el ZnO -sus superficies son atómicamente planas, estables y no presentan reconstrucción. Esta anomalía del ZnO no se ha podido explicar aún.

Propiedades mecánicas
El ZnO es un material relativamente blando con una dureza aproximada de 4,5 en la escala de Mohs.

Sus constantes elásticas son menores que aquellas de los semiconductores relevantes de los grupos III-V, tales como el GaN. La alta capacidad calorífica y conductividad térmica, baja expansión química y alta temperatura de fusión del ZnO son propiedades benéficas para las cerámicas.​ El ZnO exhibe un fonón óptico de muy larga vida E2(bajo) con un tiempo de vida útil de hasta 133 ps a 10 K.19​[aclaración requerida]

Entre los semiconductores tetraédricamente unidos, se ha fijado que el ZnO tiene el mayor tensor piezoeléctrico, o al menos uno comparable a aquellos del GaN y AlN.20​ Esta propiedad lo hace un material de importancia tecnológica para diversas aplicaciones piezoeléctricas, las cuales requieren una amplia unión electromecánica.

Propiedades eléctricas
El ZnO tiene un “band gap” relativamente amplio de ~3,3 eV a temperatura ambiente. Las ventajas asociadas a un amplio “band gap” incluyen altos voltajes de descomposición, habilidad de mantener amplios campos eléctricos, bajo ruido electrónico, y altas temperaturas y altas potencias de operación. El band gap del ZnO puede ser sintonizado a ~3–4 eV mediante su aleación con óxido de magnesio u óxido de cadmio.

Casi todo el ZnO tiene el carácter tipo n, incluso sin agregar impurezas intencionalmente. La no estequiometria es típicamente el origen del carácter de tipo n, pero el tema sigue siendo controvertido.21​ Una explicación alternativa ha sido propuesta, basada en cálculos teóricos, la involuntaria substitución de las impurezas de hidrógeno son las responsables.22​ La adición de impurezas de tipo n es controlable cuando se substituye el Zn con elementos del grupo III, tales como Al, Ga, In o al sustituir el oxígeno con elementos del grupo VII como cloro o yodo.23​

La modulación de las propiedades eléctricas de tipo p del ZnO aún es difícil. Este problema se origina de la baja solubilidad de los dopantes de tipo p y su compensación de las abundantes impurezas de tipo n. Este problema se observa con el GaN y el ZnSe. Mediciones del tipo p en materiales del tipo n “intrínsecos” son complicadas por la heterogeneidad de las muestras.

Las limitaciones del dopaje p con límite electrónico y las aplicaciones optoelectrónicas del ZnO, que generalmente requieren uniones con materiales del tipo n y p. Los dopantes conocidos del tipo o incluyen a los elementos del grupo I Li, Na, K; elementos del grupo V N, P y As; así como cobre y plata. Sin embargo, muchos de estos elementos son receptores y no producen conducción tipo p significativa a temperatura ambiente.

La movilidad de los electrones del ZnO varia fuertemente con la temperatura y tiene un máximo de ~2000 cm²/(V·s) a 80 K.

Datos de la movilidad de los huecos son escasos con valores en el rango de 5–30 cm²/(V·s).

El óxido de zinc cristalino es termo crómico, cambiando de blanco a amarillo cuando es expuesto al calor, y volviendo a ser blanco cuando se enfría.7​ Este cambio de color es causado por una pequeña pérdida de oxígeno al ambiente a altas temperaturas, lo cual forma Zn1+xO no estequiométrico, donde a 800 °C, x = 0,00007.

El óxido de Zinc es un óxido anfótero. Es casi insoluble en agua, pero sí soluble en muchos ácidos, tales como el ácido clorhídrico:

ZnO + 2 HCl → ZnCl2 + H2O
Las bases también degradan este sólido formando zincatos solubles:

ZnO + 2 NaOH + H2O → Na2[Zn(OH)4]
El ZnO reacciona lentamente con ácidos graso y aceites para producir los correspondientes carboxilatos, tales como el oleato o el estearato. El ZnO forma productos similares al cemento cuando es mezclado con una solución fuerte acuosa de cloruro de Zinc y estos son mejor conocidos como hidroxicloruros de zinc.​ Este cemento era usado en odontología.9​ También forma un material parecido al cemento cuando es tratado con ácido fosfórico; materiales relacionados con odontología.

Hopeita
El mayor compuesto producido por la reacción al formar el cemento de fosfato de Zinc es la hopeita, Zn3(PO4)2·4H2O10​

El ZnO se descompone en vapor de Zinc y oxígeno alrededor de los 1975 °C con presión de oxígeno estándar. En una reacción carbotérmica, el calentar con carbón convierte el óxido en vapor de Zinc con menores temperaturas (cerca de 950 °C).

ZnO + C → Zn(Vapor) + CO
El óxido de Zinc puede reaccionar violentamente con polvo de aluminio y magnesio, con caucho clorado y aceite de linaza caliente provocando fuego y riesgo de explosión.

Reacciona con sulfuro de hidrógeno para crear sulfuro de cinc. Esta reacción es usada comercialmente.[cita requerida]

ZnO + H2S → ZnS + H2O