DMSO是一种透明、无色、无臭、呈微苦味的液体,毒性极低.它是一种水溶性的化合物,能溶解绝大多数有机化合物,甚至对无机盐也能溶解.液态的二甲基亚砜能高度缔合.属极性溶剂具有很强的吸水性和对肌体的渗透性.纯品对金属无腐蚀,含水对铁、锌、铜有轻微腐蚀.性质稳定,长时间在沸点温度下加热微量分解在碱性状态下可抑制腐蚀或分解.
DMSO不能溶解聚四氟乙烯.三氟乙酸和熔融碱金属等能腐蚀聚四氟乙烯.