在水溶液中，除了四种氧化态的物种以外，铀离子能够产生非常复杂的物质，其原因除了ClO4-离子而外，它能与所有的离子发生络合反应以及水解反应，在适当的条件下产生了聚合离子。在1M HClO4中U的表观电势列在表28-6中；在有其它阴离子存在时其值不同：于是，在1M HClO4中，U4+/U3+电对电势为-0.631伏，但在1M HCl中其值为-0.640伏。铀盐的水溶液由于水解而显酸性，水解按着U3+＜UO22+＜U4+的顺序増大。对铀酰和U4+溶液已做了特别充分地研究。在25℃时，UO22+水解的主要产物是UO2OH+，(UO2)2(OH)22+和(UO2)3(OH)5+，但体系是复杂的，存在的物种取决于介质；在高温下，单体是最稳定的，但水解成UO3的速率增加了。UO3在UO22+溶液中大量溶解的原因是UO2OH+的形成和聚合的羟基桥物种。