A dietilénglikol egy tiszta, színtelen, szagtalan és stabil olajos folyadék. Enyhén viszkózus, nem korrozív és nem illékony. Éter- és alkoholcsoportja miatt a dietilénglikol mind a primer alkoholok, mind az éterek jellemző kémiai tulajdonságait mutatja. Forráspontja lényegesen magasabb, mint az etilénglikolé, oldószertartalma pedig nagyobb. A dietilénglikol vízzel, éterekkel, rövid szénláncú alifás alkoholokkal, aldehidekkel és ketonokkal elegyedik, és részben oldódik benzolban, szén-tetrakloridban, monobenzolban, ortodiklór-benzolban és toluolban. Számos festéket, gyantát, olajat, nitrocellulózt és számos szerves anyagot old. Oldószerereje, alacsony illékonysága és higroszkópossága miatt textil kenőanyagokban, vágóolajokban, vegytisztító szappanokban, nyomdafestékekben, gőzölős festékekben és nem szemcsés fapácokban használják. A textiliparban a dietilénglikolt gyapjú, műselyem és pamut kondicionálószereként használják. Festékek oldószereként értékes segédanyag a festésben és a nyomtatásban. A dietilénglikol magas higroszkópossága hatékony lágyítószerré teszi dohány, papír, szintetikus szivacsok, ragasztók és kazein esetében. A dietilénglikol különösen hasznos a földgáz víztelenítésében. A dietilénglikol és a monoetanol-amin keveréke eltávolítja a nedvességet, a hidrogén-szulfidot és a szén-dioxidot a földgázból.