二氧化铋是一种无机化合物，其化学式为Bi2O3。该物质由两种元素组成：铋（Bi）和氧（O）。铋作为主族金属元素（原子序数83），与氧元素（原子序数8）以特定比例结合。需要重点关注的是，每个二氧化铋分子包含两个铋原子和三个氧原子，这种配比使其在室温下呈现α型单斜晶系结构（密度8.9g/cm³）。

在实际应用中，二氧化铋的组成元素赋予了其独特的性能。铋元素的特性使得该化合物具有较高的折射率（2.45）和介电常数，而氧元素的键合方式则使其在500-700℃区间会发生可逆的相变。特别是当温度超过729℃时，δ相二氧化铋会展现出异常高的氧离子电导率（1S/cm），这在固体氧化物燃料电池电解质材料领域具有重要价值。

从元素角度分析，铋的6s²孤对电子与氧的p轨道形成了特殊的电子结构，这导致二氧化铋表现出区别于其他金属氧化物的半导体特性（带隙2.8eV）。实验数据表明，通过调控这两种元素的比例和排列方式，可以获得β型四方晶系或γ型体心立方等不同晶型，这些变体在光催化（波长420nm）和气敏传感领域各具优势。