La formule chimique du vitriol bleu est CuSO4. Le vitriol bleu est un autre terme pour le composé sulfate de cuivre (II), lorsque le composé est dans son état pentahydraté. Cette substance peut également être appelée pierre bleue.
L'état pentahydre du vitriol bleu s'écrit CuSO4·5H2O, ce qui signifie que le CuSO4 est hydraté par cinq molécules d'eau. Dans cet état, le vitriol bleu est un sel qui se présente sous la forme d'un cristal bleu vif.
Au fur et à mesure que le vitriol bleu se décompose, il perd ses molécules d'eau pour devenir anhydre, ce qui signifie qu'il ne contient aucune molécule d'eau. Une fois complètement déshydraté, le vitriol bleu apparaît sous forme de poudre gris-blanc.