Peso molecular relativo 140,28. Gris, blanco o blanquecino. Es un compuesto insoluble a altas temperaturas sin punto de fusión con una fuerte resistencia a la fluencia a altas temperaturas. La temperatura de reblandecimiento bajo carga de reacción-nitruro de silicio sinterizado sin aglutinante es superior a 1800 grados; sistema hexagonal. El cristal tiene forma hexagonal. La densidad del Si3N4 producido mediante sinterización por reacción es de 1,8~2,7 g/cm3, y la densidad del Si3N4 obtenido mediante prensado en caliente es de 3,12~3,22 g/cm3. La dureza Mohs es de 9~9,5, la dureza Vickers es de aproximadamente 2200 y la microdureza es de 32630 MPa. El punto de fusión es muy alto y puede superar los 2000 grados. Capacidad calorífica específica 0,71 J/(g-K).
Calor de formación -751,57 kJ/mol. La conductividad térmica es (2-155) W/(m-K). El coeficiente de expansión lineal es 2,8~3,2×10-6/grado (20~1000 grados). Insoluble en agua. Soluble en ácido fluorhídrico.
La temperatura a la que comienza la oxidación en el aire es de 1300 a 1400 grados. La resistividad volumétrica es 1,4 × 105 m a 20 grados y 4 × 108 m a 500 grados. El módulo elástico es 28420~46060MPa. La resistencia a la compresión es de 490 MPa (sinterización por reacción). Reacciona con nitruro de calcio, formando siliciuro de calcio a 1285 grados y reduce el metal de transición a 600 grados para liberar óxidos de nitrógeno. La resistencia a la flexión es de 147 MPa. Puede producirse calentando polvo de silicio en nitrógeno o haciendo reaccionar haluro de silicio con amoníaco. La resistividad es 10^15-10^16Ω.cm. Puede utilizarse como materia prima para cerámicas de alta temperatura.