碘属于卤族元素。这一族的原子都有 7 个最外层电子，是典型的非金属元素，因此化学性質非常活潑，可以與大多數金屬和非金屬發生化学反應。卤族元素中最小、最顽皮的是氟：它的单质——氟气有剧毒，腐蚀性在所有元素中独占鳌头，就连金也会被它腐蚀；“老三”是氯：氯气也是有毒气体，它是人类在战争中最早使用的化学武器；“老二”溴常温下是液体，有毒，一接触到皮肤就会造成灼伤，产生剧烈刺痛，且不易治愈；“大哥哥”碘相較於他們要温和得多，它在常温下是紫黑色的晶体，但有升华（固体不经过液化，直接变成气体）的特殊功能，經常“玩失踪”。不过，要小心，碘蒸气也有一定的毒性。
碘還有“一手好变色”，被稱為“变色大王”。碘的晶体虽然是紫黑色的，但溶于水后就变成了黄棕色，溶于乙酸乙酯或苯中又变成了紫红色；如果碘溶液与淀粉相遇，不同的条件下，还会变出蓝色、紫色、红色、黑色、黄色等各种颜色。这是因为碘能与这些物质反應生成各种化合物。由于碘的 “体型” 较大，电荷 “重心” 不稳，所以生成的化合物 “重心” 不同，因而呈现出不同的颜色。
让我们来看看碘的变色 “表演”吧！在白色的打印纸上滴几滴碘酒，纸上会留下棕色的碘酒渍；放在桌上1～2分钟后，棕色逐渐变为灰色或黑色。将该纸放在烫手的不锈钢锅盖上加热除去一些水分（也可以在烘箱或酒精灯火焰上烘烤），黑色会慢慢褪尽，变成较浅的棕色。把纸冷却到室温，用嘴对着棕色渍处哈气（给纸补充些水分），浅棕色又变为灰色或灰黑色。最后，将该纸浸于一小碗清水中，灰黑色逐渐变为蓝色。你知道上面都发生了什么变化吗？
上述变色过程大多是化学变化，每一次变色都可以设计相应的对照实验进行验证。例如，第一次变色，可以对比将几滴碘酒分别滴在白纸和玻璃板上，涂在玻璃板上的棕色碘酒会逐渐变浅、消失，这说明纸上的变黑现象不是碘酒中酒精挥发而产生的物理变化，而是发生了化学变化并有新物质生成。
碘还有许多变色的本领，这都与碘的 “体型” 较大，以及原子核外的电子个数及其排列方式有关。碘原子核外的电子多达53个，相应的电子层也多，而且最外层有7个电子，所以碘原子在化学反应中可获得电子，也可失去电子，既可做氧化剂，又可做还原剂、催化剂等。碘原子失去1个电子就可生成碘离子；碘离子与碘分子结合可以生成三碘负离子；此外还可以形成各种含碘配位化合物、含碘包合物等产物。碘原子可以失去1个电子，也可以失去3个、5个电子，生成的物质就更多了，其中相应的各种颜色的产物也更多了。