Diethylenglykol ist eine klare, farblose, geruchlose und stabile ölige Flüssigkeit. Es ist leicht viskos, nicht korrosiv und nicht flüchtig. Aufgrund seiner Ether- und Alkoholgruppe weist Diethylenglykol die für primäre Alkohole und Ether charakteristischen chemischen Eigenschaften auf. Sein Siedepunkt ist deutlich höher als der von Ethylenglykol, und seine Lösekraft ist höher. Diethylenglykol ist mischbar mit Wasser, Ethern, niederen aliphatischen Alkoholen, Aldehyden und Ketonen und teilweise löslich in Benzol, Tetrachlorkohlenstoff, Monobenzol, Orthodichlorbenzol und Toluol. Es löst viele Farbstoffe, Harze, Öle, Nitrocellulose und zahlreiche organische Substanzen. Aufgrund seiner Lösekraft, geringen Flüchtigkeit und Hygroskopizität wird es in Textilschmiermitteln, Schneidölen, Trockenreinigungsseifen, Druckfarben, Dampfdruckfarben und nichtkörnigen Holzbeizen verwendet. In der Textilindustrie wird Diethylenglykol als Pflegemittel für Wolle, Viskose und Baumwolle eingesetzt. 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.