Nó có điểm đóng băng −38,83 °C và điểm sôi là 356,73 °C,  thấp nhất so với bất kỳ kim loại ổn định nào, mặc dù các thí nghiệm sơ bộ về copernixi và flerovi đã chỉ ra rằng chúng có điểm sôi thấp hơn (copernici là nguyên tố dưới thủy ngân trong bảng tuần hoàn, đi theo xu hướng giảm điểm sôi xuống ở nhóm 12). Khi đóng băng, khối lượng thủy ngân giảm 3,59% và mật độ của nó thay đổi từ 13,69 g/cm³ khi ở trạng thái lỏng đến 14.184 g/cm³ khi ở trạng thái rắn. Hệ số giãn nở thể tích là 181,59 × 10 6 tại 0 °C, 181,71 × 10 6 ở 20 °C và 182,50 × 10 6 ở 100 °C (tính trên mỗi độ C). Thủy ngân rắn dễ uốn và có thể cắt được bằng dao.Một lời giải thích đầy đủ về tính biến động cực đoan của thủy ngân đi sâu vào lĩnh vực vật lý lượng tử, nhưng có thể tóm tắt như sau: thủy ngân có cấu hình electron duy nhất trong đó các electron lấp đầy tất cả các 1, 2s, 2p, 3s, 3p, 3d, 4s, 4p, 4d, 4f, 5s, 5p, 5d, và 6 subshells. Do cấu hình này chống lại việc loại bỏ electron mạnh mẽ, thủy ngân hoạt động tương tự như các khí hiếm, tạo thành liên kết yếu và do đó tan chảy ở nhiệt độ thấp.
Nó có điểm đóng băng −38,83 °C và điểm sôi là 356,73 °C,  thấp nhất so với bất kỳ kim loại ổn định nào, mặc dù các thí nghiệm sơ bộ về copernixi và flerovi đã chỉ ra rằng chúng có điểm sôi thấp hơn (copernici là nguyên tố dưới thủy ngân trong bảng tuần hoàn, đi theo xu hướng giảm điểm sôi xuống ở nhóm 12). Do cấu hình này chống lại việc loại bỏ electron mạnh mẽ, thủy ngân hoạt động tương tự như các khí hiếm, tạo thành liên kết yếu và do đó tan chảy ở nhiệt độ thấp.