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无色至浅黄色稠性液体或白色结晶固体，微有氨味。熔点为28℃，沸点为267～269℃（分解）或138℃（5×133Pa）。相对密度（30℃）为1.08～1.09，折射率为1.477，闪点为146℃，蒸气压（20℃）<1.3Pa。有吸湿性。易溶于水、乙醇。0.1mol/L水溶液pH值约为11。可腐蚀铜、铝及其合金。
大鼠经口急性中毒数据LD50=710mg/kg。液体和蒸气腐蚀皮肤和眼睛。
美国Huntsman公司和抚顺北方化工有限责任公司的二乙醇胺产品规格为：色度（Pt-Co）≦20,二乙醇胺含量≧99.0%，一乙醇胺≦0.5%，三乙醇胺≦0.5%，水分≦0.15%。氨基当量104.0～106.0。
市场还有80%～95%纯度的二乙醇胺水溶液产品。例如美国空气产品公司的Dabco DEOA-LF的组成为85%二乙醇胺和15%水，蒸气压（21℃）为466.62Pa，沸点为129℃，相对密度为1.09。
二乙醇胺是有机合成的重要原料，如用于生产织物用表面活性剂，用作药物，农药除草剂等的中间体，合成化妆品，石油脱乳剂，还用作酸性气体吸收剂，腐蚀抑制剂等。
在聚氨酯行业可用作生产高回弹、半硬质聚氨酯泡沫塑料的交联剂，还可用于聚醚多元醇的起始剂。因为含仲胺基团，对聚氨酯反应有一定的催化作用，在聚氨酯泡沫组合料中可中和酸性成分，保护主催化剂。