金属
铜、
氧化铜、
氢氧化铜(II)与碱式碳酸铜(II)均易溶于硝酸，形成含三分子结晶水的硝酸铜。已经制备出仅在低温时稳定的六水合物与九水合物。三水合物直到熔点湿度114.5℃时仍是稳定的,继续加热并不能制出无水硝酸铜，因为在全部结品水除去之前即已分解。溶解三水合物于热发烟硫酸中，待溶液冷却即可得到无水硝酸铜。
在乙酸乙酯等有机溶剂中，铜与
四氧化二氮发生剧烈反应，从溶液中可结晶出Cu(NO3)2·N2O4。在85-100℃时，蒸馏出四氧化二氮而留下深蓝绿色无水硝酸铜，在高真空中它显著升华，其蒸气仅由具有对称结构的单体组成。此蒸气的热稳定性大于固体，在约226℃开始分解，而固体在100℃时即开始分解。无水硝酸铜(II)有两种不同
晶形，α-型中铜原子由硝酸根桥联。200℃时用
高氯酸亚硝酰处理Cu(NO3)2并分级升华,析出硝酸-高氯酸铜Cu(NO3)(ClO4)，此反应的进一步产物是吸湿性的淡绿色无水
高氯酸铜。无水硝酸铜(II)具有的弱抗铁磁性可能是由于在固体中桥联硝酸根引起的
超交换作用所致。
从钢瓶中放出20mLN2O4于反应管A中。然后加入铜条和20mL醋酸乙酯，在室温下放置4h，有沉淀Cu(NO3)2·N2O4析出，取下反应管迅速除去未反应的金属铜并加入20mLN2O4。装回反应管，并将仪器倒过来抽吸，取下反应管A，用15mLN2O4洗涤沉淀。取走滤液管C，将生成的Cu(NO3)2·N2O4倒入另一个
干燥管A中。晶体上方塞紧一小块玻璃棉，将此管连接到高真空线上，在1.33Pa下用油浴（浸没到玻璃棉上方）加热到120℃，化合物分解为无水Cu(NO3)2，慢慢加热到200℃硝酸铜升华于管壁上方，收集。
精制法用热的发烟硝酸对市售的三水合硝酸铜进行再结晶，则得到无水硝酸铜。用3%左右的稀硝酸对市售的三水合硝酸铜进行再结晶时，在冰冷却下则析出六水合物，而在30℃以上则析出三水合物。