Como impurezas más comunes contiene aluminio, hierro, manganeso y plomo.

Fue encontrado por primera vez en 1830 en Kelmis (hoy Bélgica) y fue descrito por Armand Lévy.

La willemita puede tener diversos colores —blanco, verdoso, amarillento, gris, pardo, azul-verde— y tiene brillo graso o mate.

Si bien es uno de los pocos silicatos que pertenece al sistema cristalino trigonal, su red es romboédrica.

Los cristales de willemita son fibrosos, romboédricos o tabulares.