Sono descritti i preparati e la caratterizzazione di cinque polimorfi cristallini di UO3 (α, β, γ, δ, ζ) nonché di UO3 e UO2·9 amorfi. Uno studio dettagliato a raggi X è stato fatto delle fasi formate durante la decomposizione termica di amorfo e β-UO3. UO3 amorfo perde ossigeno per formare UO2 * 94 a 450°C; questo può presentare la struttura esagonale di α-UO3 o la struttura ortorombica di UO2 * 9, a seconda delle condizioni di decomposizione. Ulteriore decomposizione porta a U3O8 in aria e UO2 * 6 nel vuoto. β-UO3 si decompone direttamente in U3U8 o UO2 * 6.

Il sistema UO3, H2O è stato studiato e si è tentato di razionalizzare le fasi di idrato descritte in precedenza. Ciascuna delle suddette fasi di UO3 è stata idratata in una serie di condizioni e cinque diversi idrati sono stati identificati cristallograficamente: UO3.2H2O, tre forme di UO3.H2O e UO3. 0·5H2O. La decomposizione di ciascuno è stata studiata ed i prodotti UO3 identificati. L’applicazione di ulteriori tecniche sperimentali (D. T. A., assorbimento infrarosso) ha rivelato una gamma ancora più ampia di idrati. In particolare, un secondo diidrato (β-UO3.2H2O), preparato da γ-UO3, ha un pattern a raggi X indistinguibile da quello di α-UO3.2H2O ma si decompone ad una temperatura inferiore e mostra uno spettro infrarosso distinto.