Pallādijs ķīmisko elementu periodiskajā tabulā tiek apzīmēts ar simbolu Pd un atrodas 5. perioda 10. grupā (pārejas metāli). Pallādija relatīvā atommasa ir 106,42, un tā atoms sastāv no 46 protoniem, 60 neitroniem un 46 elektroniem (elektronu konfigurācija [Kr] 4d¹⁰). Pallādijs ir viens no visbiežāk sastopamajiem platīna grupas metālu pārstāvjiem Zemes garozā. Platīna grupā pallādijam raksturīgs viszemākais blīvums un kušanas temperatūra, tā saturs Zemes garozā ir 0,015 miljondaļas (ppm). Pallādijs ir rets, mīksts, spīdīgs metāls sudrabaini baltā krāsā, kas dabā sastopams sešu stabilo izotopu veidā. No 1990. gada Krievija ir līderis pallādija ražošanā, saražojot vairāk nekā 80 tonnu pallādija katru gadu (pēc Nacionālā minerālu informācijas centra (National Minerals Information Center) 2020. gada datiem). Mūsdienās lielāko daļu saražotā pallādija izmanto automašīnu katalītiskajos neitralizatoros. Pallādiju arī izmanto juverlierizstrādājumu ražošanā, zobārstniecībā un elektronikā.

Jau 18. gs. sākumā Brazīlijas kalnrači ieguva metālu, ko viņi devēja par uso podre ‘bezvērtīgais zelts’, kas patiesībā bija pallādija un zelta sakausējums. Taču pirmo reizi elementāro pallādiju izdalīja tikai 1803. gadā no neapstrādātas platīna rūdas. Tas izdevās ķīmiķim un fiziķim Viljamam Volastonam (William Hyde Wollaston), kurš, šķīdinot aqua regia – neapstrādāto platīnu (slāpekļskābes un sālsskābes maisījums), novēroja nogulšņu veidošanos, no kurām pēc tam izdalīja tīru pallādiju. Nepaziņojot par savu atklājumu, V. Volastons pārdeva jauno metālu, nosaucot to par “jaunu sudrabu”. Tomēr vēlāk īru ķīmiķis Ričards Čenevikss (Richard Chenevix), iegādājoties šo jauno metālu, to izpētīja un pasludināja par dzīvsudraba un platīna sakausējumu. Tikai 1805. gada februārī V. Volastons atzinās savā atklājumā un sniedza pilnīgu un pārliecinošu izklāstu par jauno metālu un tā īpašībām. Jauno elementu viņš nosauca asteroīda Pallādas vārdā, kurš tika atklāts divus gadus pirms paša elementa. 

Dabā pallādijs atrodams brīvā veidā sakausējumos ar zeltu un citiem platīna grupas metāliem Urālu kalnos, Austrālijā, Etiopijā, kā arī Ziemeļamerikā un Dienvidamerikā. Komerciālos nolūkos pallādiju iegūst no niķeļa-vara atradnēm, kas atrodas Sadberijas baseinā (Ontārio, Kanāda), un no Noriļskas un Talnahas atradnēm Sibīrijā (Krievija). Kopējā pallādija ieguve 2016. gadā sasniedza 208 000 kilogramus. Krievija bija lielākais ieguvējs – 82 000 kg, pēc tās secīgi – Dienvidāfrika, Kanāda un ASV. Krievijas uzņēmums "Nornikeļ" (“Норникель”) ir pirmais starp lielākajiem pallādija ražotājiem pasaulē, kas saražo 39 % no visas pasaules pallādija (ASV Minerālu preču kopsavilkuma (US Mineral Commodity Summaries) 2016. gada dati).

Dabā sastopamajam pallādijam ir zināmi seši stabilie izotopi – pallādijs-102 (1,02 %), pallādijs-104 (11,14 %), pallādijs-105 (22,33 %), pallādijs-106 (27,33 %), pallādijs-108 (26,46 %) un pallādijs-110 (11,72 %). Stabilākie radioizotopi ir pallādijs-107 ar pussabrukšanas periodu 6,5 miljoni gadu, pallādijs-103 ar pussabrukšanas periodu 17 dienas un pallādijs-100 ar pussabrukšanas periodu 3,63 dienas. Divdesmit trīs pārējie pallādija radioizotopi atrodas atommasu intervālā no 90,949 u (pallādijs-91) līdz 128,96 u (pallādijs-129). Lielākajai daļai šo radioizotopu pussabrukšanas periodi ir īsāki par pusstundu, izņemot pallādiju-101 (8,47 stundas), pallādiju-109 (13,7 stundas) un pallādiju-112 (21 stunda). Radioizotops pallādijs-103 tiek izmantots radiācijas terapijā koroidālās melanomas un prostatas ļaundabīgā audzēja ārstēšanai. 

Pallādijs ir platīna grupas mīksts metāls sudrabaini baltā krāsā ar metāliem raksturīgu spīdumu un relatīvo atommasu 106,42. Tam piemīt viszemākais blīvums un kušanas temperatūra starp platīna grupas metāliem. Tā blīvums cietā stāvoklī istabas temperatūrā ir 12,023 g/cm³, šķidrā stāvoklī (kušanas punktā) – 10,38 g/cm³ (dati no "CRC Ķīmijas un fizikas rokasgrāmatas, 95. izdevuma” (CRC Handbook of Chemistry and Physics. 95th Edition) Viljama Heinsa (William Mickey Haynes) redakcijā). Pallādija kušanas temperatūra (1555 ^oC) ir gandrīz divreiz zemāka par tā viršanas temperatūru (2963 ^oC). Pallādija atoma kovalentais rādiuss ir 139±6 pm, savukārt tā elektronegativitātes vērtība ir 2,20.

Pallādijam ir piecas oksidēšanās pakāpes: 0, +1, +2, +3 un +4. Taču visbiežāk pallādijs sastopams savienojumos ar oksidēšanās pakāpi +2 vai 0. Pallādijs ir reaģētspējīgāks par citiem platīna grupas metāliem. No visiem šīs grupas metāliem pallādijs vislabāk reaģē ar skābēm: tas lēni šķīst slāpekļskābē, veidojot pallādija nitrātu (Pd(NO₃)₂). Savukārt ar koncentrētu sērskābi pallādijs veido pallādija sulfāta dihidrātu (PdSO₄∙2H₂O). Tas arī šķīst sālskābē hlora vai skābekļa klātbūtnē. Tas strauji reaģē ar bāziskiem metālu oksīdiem un peroksīdiem, kā arī ar hloru un fluoru 500 °C augstā temperatūrā. Pallādija hlorīds (PdCl₂) ir galvenā izejviela vairākiem pallādija savienojumiem. Starp visiem pārejas metāliem pallādijam piemīt stiprākā tieksme veidot saites ar oglekļa atomu. Gandrīz visi pallādija savienojumi diezgan ātri sadalās vai reducējas līdz pallādijam ar oksidēšanās pakāpi 0. Pallādija virsmas ir izcili katalizatori reakcijām, kas iekļauj ūdeņradi un skābekli (piemēram, nepiesātināto organisko savienojumu hidrogenēšana).

Mūsdienās lielāko daļu ražotā pallādija izmanto automašīnu katalītiskajos neitralizatoros, kas pārvērš izplūdes gāzes (piesārņojošus ogļūdeņražus, oglekļa monoksīdu un slāpekļa oksīdu) attiecīgi par ūdeni, oglekļa dioksīdu un slāpekli. Pallādijs tiek izmantots arī juvelierizstrādājumu ražošanā sakausējumos, ko dēvē par “balto zeltu”. Tāpat pallādiju izmanto zobārstniecībā, pulksteņu izgatavošanā, lidmašīnu aizdedzes svecēs, ķirurģiskos instrumentos, elektriskos kontaktos un citur. Elektronikas nozarē to izmanto keramikas kondensatoros, kas atrodami klēpjdatoros un mobilajos tālruņos. Smalki sasmalcināts pallādijs veido aktīvu katalizatoru, kas paātrina heterogēnos katalītiskos procesus, tādus kā hidrogenēšana, dehidrogenēšana un naftas krekings. Pallādija savienojuma katalizatori veicina lielu skaitu oglekļa-oglekļa saites veidošanas reakciju organiskajā ķīmijā. 2010. gadā Ričards Heks (Richard F. Heck), Ei-iči Negiši (根岸榮一, Ei-ichi Negishi) un Akira Suzuki (鈴木章, Akira Suzuki) ieguva Nobela prēmiju ķīmijā par pallādija katalizētiem šķērssavienojumiem organiskajā sintēzē.