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  三氧化二砷是兩性氧化物,但酸性超過鹼性。溶於鹼性溶液會產生亞砷酸鹽;較難溶於酸,但又會溶於濃鹽酸,生成三氯化砷。 三氧化二砷會和氧化劑(例如臭氧、過氧化氫及硝酸)起化學反應生成五氧化二砷(AsO)。甚可以還原為砷,也可以還原生成氫化砷(AsH)。

  三氧化二砷一般可以用兩種方法制備:氧化三硫化二砷或水解三氯化砷:

  四面體分子,在α-型、液態或氣態,是AsO。

  古時候常用砒霜做毒藥,但由於技術上的限制,砒霜中會混有大量的硫或硫化物,呈現紅色,故又稱“鶴頂紅”。銀易與硫起化學變化生成黑色的硫化銀,因此常被用來試毒。由此可看出銀不過是檢驗出砒霜中的硫,而如今技術的進步,所製造的砒霜不再含硫,因此銀也無法準確檢驗砒霜。  三氧化二砷極易被呼吸系統、消化系統及面板吸收。縱然是吸入它的粉末或氣體,還是面板接觸到它,已可以知道它的毒性。可通過甲基化二甲胂酸及排尿先消除一些半衰期為一至二日的砷,但仍有相當的分量(在重複接觸時為30–40%)會併入骨、肌肉、頭髮、指甲及所有含有豐富角質素的組織中,需超過一個月才能消除。  通過攝食會發生急性砷中毒,第一症狀是出現消化系統問題:嘔吐、腹部疼痛及腹瀉常帶血。不致命的劑量也可使人痙攣、心臟血管產生問題、肝臟及腎臟發炎及血液不尋常凝結,跟隨著的是指甲上出現白線及脫髮等症狀。攝取低劑量也可出現肝臟和腎臟的問題,以及使面板色素轉變。  吸入或接觸三氧化二砷,也是急性砷中毒的原因。急性砷中毒的第一症狀是呼吸道或面板受到嚴重刺激,其後便是長期的神經問題。即使三氧化二砷溶液已稀釋,若觸及眼睛,仍非常危險。  以下的人較易患上砷中毒:在工作上經常接觸三氧化二砷的(例如在金屬煉製廠中工作)、經常飲用含有大量砷的水(0.3–0.4 ppm)的居民,以及長期服用砷基藥物的病人。  三氧化二砷被視為人類的致癌物質。在美國、日本和瑞典,一個研究指出鑄銅廠的工人比普通群眾患肺癌的機會率高出六至十倍。無論是通過飲用的食水還是作醫療用途的藥物,長期攝食三氧化二砷都可導致面板癌。同一研究指出若女性於工作時需接觸三氧化二砷或與鑄銅廠是比鄰,會產生生殖問題,例如:高流產率、剛出生的嬰孩比較輕、先天畸形等。  曾有網路謠言指稱,蝦類海產與維生素C經混食後,會於體內自行合成砒霜而致人於死。但經計算,若要在體內合成足以造成急性中毒的劑量,所食用之蝦類海產與維生素C均須遠逾常人腸胃容量,故在實際上極不可能。最壞的結果是因慢性中毒而造成肝腫大,但其嚴重程度遠小於養殖海產體內的過量抗生素所造成的問題。  在歐盟的「關於化學品註冊、評估、許可和限制法案」(REACH)中,已將三氧化二砷列為高度關注物質(SVHC)。

  

  用作抵抗性急性前骨髓性白血病(APML)的化學療法。這種藥名為Trisenox®,成分為三氧化二砷,是一次性的針劑;每劑容量為10毫克,稀釋後作靜脈注射。也可用於治療一些對其他藥物治療無反應的白血病患者。  製藥廠Cephalon把三氧化二砷命名為 Trisenox® 並售賣之。這種藥用作化療藥物醫治對一線藥物沒有反應的原發性作用。有人猜想三硫化二砷能引誘癌細胞自毀。因為砷有毒性,所以用此藥的風險非常高。  三氧化二砷也應用在中醫和現代醫學,也稱為“白砷”,可以經呼吸道、面板及消化道吸收。用以治療對全反式維甲酸和<unk>環黴素化療無反應或復發的急性早幼粒細胞白血病。微量時可治療面板症或改進血液,但0.06克是危險劑量,0.125-0.25克的三氧化二砷已足以致人於死地。  2010年,香港大學醫學院發現,若劑量適當,砒霜的潛在毒性會解除,尤其是對心臟的副作用會大大減低,併成功把砒霜研發成為處方的口服藥物,已成功治癒超過一百名血癌病人。患者已接受此項治療,五年記憶體活率達七成。在此等病症中,口服砒霜已替代了骨髓移植作為最主要療法。口服砒霜還能應用於治療其他癌症,包括淋巴癌和多發性骨髓瘤。  牙科方面,極小劑量的三氧化二砷可用於殺死齲齒內的牙神經。  1996年,Science雜誌稱“這是繼全反式維甲酸之後,又一個令人感到震撼的發現”。1999年,美國FDA批准AsO治療複發性和難治性急性早幼粒細胞白血病(APL)、多發性骨髓瘤(MM)、骨髓增生異常綜合徵(MDS)。2002年,Asadin獲得臺灣衛生署核准上市。
三氧化二砷(學名:英語:Arsenic trioxide,藥品名:英語:Asadin),俗稱砒霜、白砒、鶴頂紅,分子式AsO,是最具商業價值的砷化合物及主要的砷化學開始物料,也是最古老的毒物之一,無臭無味,外觀為白色霜狀粉末,故稱砒霜。這是經某幾種指定的礦物處理過程所產生的高毒性副產品,例如採金礦、高溫蒸餾砷黃鐵礦(毒砂)並冷凝其白煙等。