Quando o carbonato de cobre II é aquecido, ele sofre decomposição térmica para formar óxido de cobre II e gás dióxido de carbono. O composto iônico que permanece após o aquecimento é o óxido de cobre II (CuO).

A equação química para a decomposição do carbonato de cobre II é:

CuCO3(s) → CuO(s) + CO2(g)