253 Η Mathilde είναι πολύ σκοτεινή. Ο αστεροειδής έχει έναν αριθμό πολύ μεγάλων κρατήρων, με τους επιμέρους κρατήρες να έχουν πάρει τα ονόματά τους από κοιτάσματα άνθρακα και λεκάνες ανά τον κόσμο. Οι δύο μεγαλύτεροι κρατήρες, ο Ishikari (29,3 χλμ.) και ο Karoo (33,4 χλμ.), έχουν πλάτος όσο η μέση ακτίνα του αστεροειδούς. Οι συγκρούσεις φαίνεται να έχουν εκτοξεύσει μεγάλους όγκους από τον αστεροειδή, όπως υποδηλώνουν οι γωνιώδεις ακμές των κρατήρων.
Η πυκνότητα που μετρήθηκε από το NEAR Shoemaker, 1.300 kg/m³, είναι μικρότερη από το μισό της πυκνότητας ενός κανονικού ανθρακούχου χονδρίτη- αυτό μπορεί να υποδηλώνει ότι ο αστεροειδής είναι ένας πολύ χαλαρά συσκευασμένος σωρός από μπάζα (ένας αστεροειδής που έχει διαλυθεί από σύγκρουση και έχει ξανασυνδεθεί από τη βαρύτητα). Το ίδιο ισχύει και για αρκετούς αστεροειδείς τύπου C που μελετήθηκαν από επίγεια τηλεσκόπια με συστήματα προσαρμοστικής οπτικής (45 Eugenia, 90 Antiope, 87 Sylvia και 121 Hermione). Έως και το 50% του όγκου στο εσωτερικό του 253 Mathilde έχει ανοιχτό χώρο. Ωστόσο, η ύπαρξη ενός γκρεμού μήκους 20 χιλιομέτρων μπορεί να υποδηλώνει ότι ο αστεροειδής έχει κάποια δομική αντοχή, οπότε θα μπορούσε να περιέχει κάποια μεγάλα εσωτερικά στοιχεία. Η χαμηλή εσωτερική πυκνότητα είναι ένας αναποτελεσματικός πομπός κρούσης πρόσκρουσης μέσω του αστεροειδούς, ο οποίος βοηθά επίσης στη διατήρηση των επιφανειακών χαρακτηριστικών σε μεγάλο βαθμό.
Η τροχιά της Mathilde είναι έκκεντρη, οδηγώντας την στις πιο απομακρυσμένες περιοχές της Κύριας ζώνης. Παρ' όλα αυτά, η τροχιά της βρίσκεται μεταξύ των τροχιών του Άρη και του Δία- δεν διασχίζει τις πλανητικές τροχιές. Έχει επίσης μία από τις πιο αργές περιόδους περιστροφής από τους γνωστούς αστεροειδείς - οι περισσότεροι αστεροειδείς έχουν περίοδο περιστροφής της τάξης των 2 - 24 ωρών. Λόγω της αργής ταχύτητας περιστροφής, ο NEAR Shoemaker μπόρεσε να τραβήξει φωτογραφίες μόνο το 60% της επιφάνειας του αστεροειδούς. Ο αργός ρυθμός περιστροφής μπορεί να εξηγείται από ένα φεγγάρι που βρίσκεται σε τροχιά γύρω από τον αστεροειδή, αλλά η αναζήτηση των εικόνων του NEAR δεν αποκάλυψε κανένα με διάμετρο μεγαλύτερη από 10 χλμ. έως και 20 φορές την ακτίνα του 253 Mathilde.
