オスミウム元素の検出には、オスミウムの化合物である四酸化オスミウムが用いられます。この検出反応は特異性がありますが、有毒性のため推奨されていません。

この方法では、オスミウムを含む試料溶液を、あらかじめベンジジン溶液またはフェリシアン化カリウム溶液で湿らせたろ紙に滴下します。ベンジジン溶液を用いた場合、ろ紙は紫色に変色し、フェリシアン化カリウム溶液を用いた場合には淡緑色に変色します。

しかし近年では、より精密な測定を可能とする各種の機器分析技術が主流になっています。具体的には、原子分光法、中性子放射化分析、ボルタメトリー（電位掃引法）などが挙げられます。これらの手法を用いることで、より正確な定量が可能になります。

オスミウムの抽出は非常に複雑であり、通常は白金や金など他の金属の精錬過程で副産物として行われます。

主な原料は、白金採掘に伴う鉱石や、金やニッケルの電解精錬において生じる「アノードスライム（陽極泥）」です。このアノードスライムを王水に溶解すると、白金や金は溶け出しますが、他の白金族金属（PGM）や銀は残留します。

銀は不溶性の塩化銀として析出し、これを硝酸と炭酸鉛で処理して分離します。その後、炭酸水素ナトリウムと共に融解し、水により浸出されます。

ロジウムは硫酸ロジウムとして溶解し、分離されます。残渣は過酸化ナトリウムとともに再度融解され、この過程でルテニウムとオスミウムが溶液中に移行し、イリジウムは不溶性の残渣として残ります。

この溶液に塩素を添加すると、揮発性の四酸化オスミウム（OsO₄）および四酸化ルテニウム（RuO₄）が生成されます。

ここにエタノールを含む水酸化ナトリウム溶液を加えると、四酸化オスミウムだけが溶解し、四酸化ルテニウムとは分離可能になります。

次に、塩化アンモニウムを加えてオスミウムを錯体として沈殿させます。この錯体を水素で還元することで、金属オスミウムが得られます。

最終的な還元反応は以下の通りです：

OsO₂(NH₃)₄Cl₂ + 3 H₂ → Os + 4 NH₄⁺ + 2 Cl⁻ + 2 OH⁻

このように、オスミウムの抽出は多数の段階を経て初めて実現する、非常に手間のかかる工程です。

オスミウムは周期表の第6遷移金属群に属し、第6周期に位置しています。

原子番号は76、原子量は190.23 uです。電子配置は [Xe] 4f¹⁴ 5d⁶ 6s² となります。

オスミウムは結晶化された状態であれば無害であり、温度が400℃を超えない限り安全に取り扱えます。処理や結晶化は不活性ガス環境下で行われます。

オスミウムは青白く輝く、非常に密度が高く硬い金属で、加工が困難なことで知られています。

白金族金属の中で最も硬く、元素の中で最も高い密度（22.61 g/cm³）を誇ります。

その結晶構造は六方最密充填構造です。

オスミウムは貴金属であり、化学的には非常に安定しています。

反応するのは塩素、フッ素、酸素との直接反応に限られます。

緻密な塊状の状態であれば、水中や空気中の非酸化性の酸に対しても耐性があります。

しかし、微細な粒子状、または融解ビーズや焼結バーの表面に分散したオスミウムは、時間の経過とともに酸化され、オスミウムの8価酸化物「四酸化オスミウム（OsO₄）」へと変化します。この化合物は粘膜や眼に有害です。

化学反応式：
Os + 2O₂ → OsO₄

融点は金属中で3番目に高く、レニウムとタングステンに次ぐ3,033℃です。

沸点は5,000℃を超え、これは太陽のコロナに匹敵する温度です。

さらに、オスミウムは低温下で超伝導性を示します。

また、全元素中で最大の圧縮弾性率（462ギガパスカル）を持ち、ダイヤモンドさえも上回ります。

同様に、摩耗耐性も自然界で最も高い値を示します。

オスミウムの化合物のひとつに「四酸化オスミウム」があります。これは、硝酸などの酸化剤が金属オスミウムと反応することで生成される、非常に揮発性が高く、強い酸化作用を持つ固体です。

一方で、結晶化されたオスミウムは新たな化合物ではなく、あくまで純粋な元素オスミウムの結晶構造を持つ形態であり、化学的性質により400℃までは無害です。この結晶構造の再配列は、炭素からダイヤモンドを生成する工程にも例えられますが、それよりもはるかに複雑かつ高コストです。

一般的な酸化剤とは異なり、四酸化オスミウムによる酸化反応は、立体化学的な制御の下で進行することが可能です。この化合物は高価かつ有毒ですが、ごく微量（ミリグラム単位）での使用において、いくつかの特殊な用途があります。

たとえば、法医学における指紋検出に使用されるほか、電子顕微鏡観察において細胞膜のコントラストを高めるためにも用いられます。

その他のオスミウム化合物としては、オスミウムの錯体化合物が挙げられます。いわゆる「オスマート」と呼ばれるこれらは、四酸化オスミウムに由来する陰イオン性の酸素錯体です。

また、アンモニア、シアン化物、一酸化炭素、亜硝酸などの配位子との錯体も存在します。配位子が有機分子である場合、「オスセン（osmen）」と呼ばれる化合物が形成されることがあります。

発展途上ではありますが、オスミウムの有機化学（オスミウム・オルガノケミストリー）は急速に進展しており、今後注目される分野となる可能性があります。