Dans des conditions standard, le germanium est un élément cassant, blanc argenté, semi-métallique. Cette forme constitue un allotrope connu sous le nom d'α-germanium, qui a un éclat métallique et une structure cristalline cubique en diamant, identique au diamant. Sous forme cristalline, le germanium a une énergie de seuil de déplacement de À des pressions supérieures à 120 kbar, le germanium devient l'allotrope β-germanium avec la même structure que le β-étain. Comme le silicium, le gallium, le bismuth, l'antimoine et l'eau, le germanium est l'une des rares substances qui se dilate en se solidifiant de l'état fondu.Le germanium est un semi-conducteur. Les techniques de raffinage de zone ont conduit à la production de germanium cristallin pour semi-conducteurs qui a une impureté d'une seule partie en 1010, ce qui en fait l'un des matériaux les plus purs jamais obtenus. Le premier matériau métallique découvert (en 2005) pour devenir un supraconducteur en présence d'un champ électromagnétique extrêmement puissant était un alliage de germanium, d'uranium et de rhodium.Le germanium pur souffre de la formation de moustaches par dislocations spontanées de vis. Si une moustache se développe assez longtemps pour toucher une autre partie de l'assemblage ou un emballage métallique, elle peut efficacement dériver une jonction p-n. C'est l'une des principales raisons de la défaillance des anciennes diodes et transistors au germanium.