Diethylenglykol ist eine klare, farblose, geruchlose und stabile ölige Flüssigkeit. Es ist außerdem leicht viskos, nicht korrosiv und nicht flüchtig. Aufgrund seiner Ether- und Alkoholgruppe weist Diethylenglykol chemische Eigenschaften auf, die sowohl für primäre Alkohole als auch für Ether charakteristisch sind. Sein Siedepunkt ist erheblich höher als der von Ethylenglykol und seine Lösungskraft ist größer. Diethylenglykol ist mischbar mit Wasser, Ethern, niederen aliphatischen Alkoholen, Aldehyden und Ketonen und ist teilweise löslich in Benzol, Tetrachlorkohlenstoff, Monobenzol, Orthodichlorbenzol und Toluol. Es löst viele Farbstoffe, Harze, Öle, Nitrocellulose und zahlreiche organische Substanzen. Aufgrund seiner Lösungskraft, geringen Flüchtigkeit und Hygroskopizität wird es in Textilschmiermitteln, Schneidölen, Trockenreinigungsseifen, Druckfarben, dampffixierenden Tinten und nichtkörnigen Holzbeizen verwendet. In der Textilindustrie wird Diethylenglykol als Pflegemittel für Wolle, Viskose und Baumwolle verwendet. Als Lösungsmittel für Farbstoffe ist es ein wertvolles Hilfsmittel beim Färben und Drucken. Die hohe Hygroskopizität von Diethylenglykol macht es zu einem wirksamen Weichmacher für Tabak, Papier, synthetische Schwämme, Klebstoffe und Kasein. Diethylenglykol eignet sich besonders gut zur Entwässerung von Erdgas. Eine Mischung aus Diethylenglykol und Monoethanolamin entfernt Feuchtigkeit, Schwefelwasserstoff und Kohlendioxid aus Erdgas.