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카드뮴은 은백색의 고광택 금속으로 거의 주석만큼 무르고, 주석처럼 구부릴 때 딱딱 소리가 난다. 압연하여 판으로 만든다. 비교적 녹는점과 끓는점이 낮으며, 증기는 진노란색으로 단일원자로 되어 있다.

금속은 건조한 공기 중에서는 변하지 않으나, 습한 공기 중에서는 표면에 산화물로 된 보호막이 생기고, 가열하면 연소되어 붉은색으로 되며, 무기산에 쉽게 녹는다. 카드뮴의 증기나 먼지를 흡입하면 중독된다. 1817년 독일의 화학자 프리드리히 스트로마이어가 탄산아연 시료에서 카드뮴 원소를 발견했고, K. S. L. 헤르만과 J. C. H. 롤로프는 산화아연 표본에서 카드뮴을 발견했다. 두 아연 화합물 모두 조제학으로서의 순도를 의심했기 때문에 조사했다. 희유원소(지각 0.2g/t)인 카드뮴은 소수 광물과 다른 광석, 특히 아연 광석에서 부산물로 생성되어 소량 산출된다. 대부분의 카드뮴은 아연 농집체를 소결하는 동안 제거된 증기, 납용광로에서 나오는 기체에서 모은 먼지, 그리고 아연을 전해정련(電解精練)하는 동안 생기는 여러 잔류물 등으로부터 회수된다.

생산되는 대부분의 카드뮴은 강철·철·구리·놋쇠 및 다른 합금이 부식되지 않도록 전기도금하는 데 사용된다. 카드뮴 도금은 특히 내알칼리성이 있으며, 니켈이나 은의 산화물을 음극으로 하는 재충전용 축전지에서 양극물질로 사용되기도 한다. 카드뮴은 많은 중금속과 함께 합금을 만드는데, 가장 중요한 합금은 납땜과 굳땜질에 사용되는 베어링 합금과 저융점 합금이다.

열중성자를 효과적으로 흡수하기 때문에 일부 원자로에서 제어봉으로 사용되기도 한다. 천연 카드뮴은 8가지 동위원소, 즉 카드뮴-106(¹⁰⁶Cd : 1.2％), ¹⁰⁸Cd(0.9％), ¹¹⁰Cd(12.4％), ¹¹¹Cd(12.8％), ¹¹²Cd(24.0％), ¹¹³Cd(12.3％), ¹¹⁴Cd(28.8％), ¹¹⁶Cd(7.6％)의 혼합물이다.