Diethyleenglycol is een heldere kleurloze, geurloze en stabiele olieachtige vloeistof. Het is ook enigszins stroperig, niet-corrosief en niet-vluchtig. Vanwege zijn ether- en alcoholgroep vertoont diethyleenglycol chemische eigenschappen die kenmerkend zijn voor zowel primaire alcoholen als ethers. Het kookpunt is aanzienlijk hoger dan dat van ethyleenglycol en het oplosmiddel is groter. Diethyleenglycol is mengbaar met water, ethers, lagere alifatische alcoholen, aldehyden en ketonen en is gedeeltelijk oplosbaar in benzeen, tetrachloorkoolstof, monobenzeen, orthodichloorbenzeen en tolueen. Het lost veel kleurstoffen, harsen, oliën, nitrocellulose en veel organische stoffen op. Vanwege zijn oplosmiddelvermogen, lage vluchtigheid en hygroscopiciteit wordt het gebruikt in textielsmeermiddelen, snijoliën, stomerijzeep, drukinkten, stoominkten en niet-korrelige houtbeitsen. In de textielindustrie wordt diethyleenglycol gebruikt als conditioneringsmiddel voor wol, rayon en katoen. Als oplosmiddel voor kleurstoffen is het een waardevolle assistent bij het verven en bedrukken. De hoge hygroscopiciteit van diethyleenglycol maakt het tot een efficiënt weekmaker voor tabak, papier, synthetische sponzen, lijm en caseïne. Diethyleenglycol is vooral nuttig bij de dehydratatie van aardgas. Een mengsel van diethyleenglycol en monoethanolamine verwijdert vocht, waterstofsulfide en kooldioxide uit aardgas.