氧化鎢結構內部的導帶為佔據電子態。它的禁帶寬度小。如果氧化鎢在適當的能量（如熱能、光能、電能）激發下，其價電子可以獲取到能量並被激發到導帶中。同時因為氧化鎢的電子躍遷而產生電流，導致三氧化鎢的價帶中將停留著帶正電荷的空穴。氧化鎢的這種特性在光電器件、感測器、光催化、染料敏化太陽能電池等方面起著非凡的作用。

氧化鎢電荷層結構表面的原子排列會週期性地遭到破壞。在氧化鎢電荷層表面含有較多的懸掛鍵，而每個懸掛鍵在氧化鎢電荷層內對應一個表面能級。大量的表面能級便組成了表面能帶。由於懸掛鍵的存在，致使氧化鎢電荷層表面附近的能帶將發生彎曲。若表面能級是為受主能級，便可以將電子從材料體內捕獲，從而導致材料的面表現為負電位，這樣就會產生一定的排斥作用，進而會阻礙氧化鎢內部的電子持續漂移，最後將會實現電學平衡。

三氧化鎢薄膜是目前為止發現最早、應用最為廣泛、最具有應用前景的電致變色材料。除了在電致變色方面有著廣泛的用途之外, 三氧化鎢薄膜在氣致變色、光致變色、濾波片、染料敏化太陽能電池等方面也有著廣泛的應用。

三氧化鎢具有變色效應。三氧化鎢薄膜在著色態時顏色較深，對陽光中可見光區和紅外光區具有較強的吸收，可以舒緩溫室效應，降低夏季為了降溫所用的電損耗。三氧化鎢也具有氣致變色效應。在氣敏傳感方面，氧化鎢氣敏元件對於檢測可燃氣體方面的應用很廣。

中國作為鎢資源含量最多的國家，鎢資源在儲量、分佈與開發上都有著不同的特點。中國鎢資源開發中有著三個重要的特點。

丙酮在三氧化鎢的生長過程中具有重要作用。在三氧化鎢制取過程中加入丙酮將導致三氧化鎢晶體孔洞的形成，從而使樣品失去結晶水。一般來說，三氧化鎢晶體的生長是由其本征晶體結構及外部反應環境所決定的。

三氧化鎢反應體系的性質，會隨著丙酮添加量的增加而不斷發生改變。丙酮的添加會改變鎢酸鈉溶液的溶解度、體系的飽和蒸汽壓及粘度等性質。這些因素分別影響了三氧化鎢的成核、生長及傳質等過程。經過酸化處理的鎢酸鈉可以溶解在水和丙酮的混合溶劑中，但卻無法溶於丙酮中。

三氧化鎢光催化劑因其有著優異的材料性能而有著廣泛的應用。三氧化鎢光催化劑有著不同的合成方法，而離子交換法是一種基於離子交換反應的方法。離子交換反應是一個能夠有效的構築異質結的原位反應。同時可以使所合成的異質結具有緊密接觸的特點，從而有利於三氧化鎢光生載流子在兩相中的相互遷移。

三氧化鎢作為光催化劑主要存在著兩個缺點：因為三氧化鎢的禁帶寬度較寬所導致的能夠利用的光譜範圍較窄。以及由於三氧化鎢的導帶位置較正而使得光生電子的利用率較低，從而使得三氧化鎢光生空穴的利用率受到了抑制。基於這兩個缺點，碳摻雜技術能夠進一步對三氧化鎢的光催化活性進行提高。

磁控濺射法是製備氧化鎢磁性薄膜的一種常用方法。磁控濺射法製備氧化鎢薄膜的原理是：當氬離子被陰極加速並轟擊陰極靶表面時，將氧化鎢靶材的表面原子濺射出來後，氧化鎢表面原子會沉積在基底表面上形成薄膜。通過更換不同材質的氧化鎢靶材以及控制不同的濺射時間，便可以獲得不同材質和不同厚度的氧化鎢薄膜。採用磁控濺射法製備的氧化鎢薄膜具有鍍膜層與氧化鎢的結合力強、鍍膜層緻密、均勻等優點。