二碘化鎢的晶體結構類型是正交晶系，空間群Bbem(No. 64)，晶格參數 a=1258 pm、b=1259 pm、c=1584 pm，是具有六面體的晶胞。每個六面體中心都有一個鎢原子，周圍被六個碘原子包圍著，形成了鎢-碘八面體。鎢和碘原子分別位於(0,0,0)和(0.5,0.5,0.5)位置。該晶體具有層狀結構，每一層由鎢-碘八面體組成，相鄰層之間通過弱的范德華力相互作用在一起。

二碘化鎢中鎢元素化合價是+2價，碘元素的化合價為-1價，所以二碘化鎢中碘和鎢的數量比為2：1，這是根據電中性原則決定的。

二碘化鎢的間接製備法不以直接獲得產物為首要目標，而是一種先製備其他碘鎢化合物再製備最終產物的方法。間接製備法在直接製備法的基礎上發展，選擇相對於二碘化鎢更容易製備的碘鎢化合物，如三碘化鎢(WI₃)、四碘化鎢(WI₄)作為中間產物，從而降低對反應條件的要求和不可控因素，提高二碘化鎢的產量。

六氯化鎢（WCl₆）作為反應物之一，可與碘化氫（HI）反應製備二碘化鎢，但要注意反應溫度，降低其他產物生成的幾率。