La sostanza è solida a temperatura ambiente e si scioglie dagli 87 fino agli 88 °C. Le infusioni e le capsule contengono palonosetron cloridrato, che è anche un solido. Il cloridrato è facilmente solubile in acqua, solubile in glicole propilenico e leggermente solubile in etanolo e alcol isopropilico.