Charakterystyczny kolor pochodzi od przejść elektronów z podpowłoki 3d na nie w pełni zapełnioną ostatnią podpowłokę 4s, dzięki energii fotonów z zakresu światła widzialnego, odpowiadającej barwie fioletowej i błękitnej – ich pochłonięcie powoduje powstanie obserwowanej wypadkowej czerwono-pomarańczowej barwy.
Właściwości chemiczne thumb|Starożytna sztabka miedzi pokryta patyną, pochodząca z Krety mały|Zdjęcie mikroskopowe powierzchni miedzi polikrystalicznej (Olympus DSX, powiększenie 69 ×, rozmiar sfotografowanego obszaru 4 × 4 milimetry) Miedź jest dość odporna chemicznie, zalicza się do metali półszlachetnych. Nie ulega działaniu kwasów w warunkach nieutleniających, natomiast w warunkach utleniających roztwarza się bez wydzielania wodoru:
Miedź tworzy dużą różnorodność związków na I i II stopniu utlenienia (według dawnej nomenklatury nazywane odpowiednio miedziawymi lub miedziowymi), znane są też nieliczne związki na stopniu utlenienia III (np. ) i IV (np. ). Tworzy też nietrwałe kopleksy z tlenkiem węgla, w których występuje na 0 stopniu utlenienia (np. ). Nie reaguje z wodą, ale na powietrzu pokrywa się cienką warstwą CuO, w wyniku czego ciemnieje. W przeciwieństwie do utleniania żelaza, utworzona warstwa tlenkowa zapobiega dalszemu utlenianiu.