Existen dos formas cristalinas del hidruro de uranio, ambas cúbicas: una forma α que se obtiene a bajas temperaturas y una forma β que crece cuando la temperatura de formación se encuentra por encima de 250 °C.
Se puede quitar el hidrógeno y recuperar la ductilidad mediante recocido en vacío.
[10] La estructura posee unión U-H-U mediante un átomo de hidrógeno.
[11] El hidruro de uranio se forma cuando el uranio metálico (por ejemplo cuando el combustible Magnox con vaina oxidada) queda expuesto al agua; y se produce la siguiente reacción: El hidruro de uranio resultante es pirofórico; si el metal (por ejemplo una barra combustible dañada) es expuesto con posterioridad al aire, se puede producir una gran cantidad de calor y el cuerpo de uranio metálico puede prenderse fuego.
Dependiendo del tamaño y distribución de las partículas del hidruro, puede ocurrir auto ignición luego de haber sido expuesto por algún tiempo al aire.
[9] El hidruro de uranio expuesto al agua desprende hidrógeno.
En contacto con oxidantes fuertes ello puede producir un incendio y explosiones.