无色液体，可燃，几乎无臭，带有苦味。凝固点18.4℃，沸点189℃，85-87℃（2.67kPa），20℃（49.3Pa），相对密度1.1014（20/20℃），比热容2.93J/（kg·℃）（液体），折射率1.4783，闪点95℃（开杯），介电常数48.9（20℃），燃点300-302℃，粘度（20℃）2.20mPa·s。该品是极性高的有机溶剂，可与水以任意比例混合，除石油醚外，可溶解一般有机溶剂。在20℃时能吸收氯化氢30%（重量）、二氧化氮30%（重量）、二氧化硫65%（重量）。有强烈吸湿性，在20℃，当相对湿度为60%时，可从空气吸收相当于自身重量70%的水分。该品是弱氧化剂，不含水的二甲基亚砜对金属无腐蚀性。含水时对铁、铜等金属有腐蚀性，但对铝不腐蚀。对碱稳定。在酸存在时加热会产生少量的甲基硫醇、甲醛、二甲基硫、甲磺酸等化合物。在高温下有分解现象，遇氯能发生激烈反应，在空气中燃烧发出淡蓝色火焰。