Температура плавления соединения CdTe соответствует 1092 °С. Максимум на кривой ликвидус смещен в сторону избытка теллура относительно стехиометрического состава на 4- 10 4 % (ат.) . Соединение CdTe имеет узкую область гомогенности: при 727 °С она простирается на 2- 10-4 % (ат.) как в сторону избытка Cd, так и в сторону избытка Те .

Вырожденные эвтектики со стороны Cd и Те имеют температуру плавления чистых металлов. Результаты термодинамических расчетов фазовых равновесий в системе Cd—Те находятся в хорошем согласии с экспериментальными данными.

Температура плавления CdTe понижается с увеличением давления . Соединение CdTe может существовать в двух модификациях: в структуре типа вюртцита и сфалерита.