Diethylenglykol ist eine klare, farblose, geruchlose und stabile ölige Flüssigkeit. Es ist außerdem leicht viskos, nicht korrosiv und nichtflüchtig. Aufgrund seiner Ether- und Alkoholgruppe weist Diethylenglykol chemische Eigenschaften auf, die sowohl für primäre Alkohole als auch für Ether charakteristisch sind. Sein Siedepunkt ist deutlich höher als der von Ethylenglykol und sein Lösungsmittel ist höher. Diethylenglykol ist mit Wasser, Ethern, niederen aliphatischen Alkoholen, Aldehyden und Ketonen mischbar und teilweise in Benzol, Tetrachlorkohlenstoff, Monobenzol, Orthodichlorbenzol und Toluol löslich. Es löst viele Farbstoffe, Harze, Öle, Nitrozellulose und viele organische Substanzen. Aufgrund seiner Lösekraft, geringen Flüchtigkeit und Hygroskopizität wird es in Textilschmiermitteln, Schneidölen, Trockenreinigungsseifen, Druckfarben, dampfhärtenden Tinten und Holzbeizen ohne Maserung verwendet. In der Textilindustrie wird Diethylenglykol als Konditionierungsmittel für Wolle, Viskose und Baumwolle verwendet. Als Lösungsmittel für Farbstoffe ist es ein wertvoller Helfer beim Färben und Drucken. Die hohe Hygroskopizität von Diethylenglykol macht es zu einem wirksamen Weichmacher für Tabak, Papier, synthetische Schwämme, Leime und Kasein. Diethylenglykol ist besonders nützlich bei der Dehydrierung von Erdgas. Eine Mischung aus Diethylenglykol und Monoethanolamin entfernt Feuchtigkeit, Schwefelwasserstoff und Kohlendioxid aus Erdgas.