由于分子量低，性質活潑，可起酯化、醚化、醇化、氧化、縮醛、脫水等反應。
與乙醇相似，主要能與無機或有機酸反應生成酯，一般先只有一個羥基發生反應，經升高溫度、增加酸用量等，可使兩個羥基都形成酯。如與混有硫酸的硝酸反應，則形成二。酰氯或酸酐容易使兩個羥基形成酯。乙二醇在催化劑（二氧化錳、氧化鋁、氧化鋅或硫酸）作用下加熱，可發生分子內或分子間失水。乙二醇能與堿金屬或堿土金屬作用形成醇鹽。通常將金屬溶于二醇中，只得一元醇鹽；如將此醇鹽（例如乙二醇一鈉）在氫氣流中加熱到180～200°C，可形成乙二醇二鈉和乙二醇。此外用乙二醇與2mol甲醇鈉一起加熱，可得乙二醇二鈉。乙二醇二鈉與鹵代烷反應，生成乙二醇單醚或雙醚。乙二醇二鈉與1,2-二溴乙烷反應，生成二氧六環。此外，乙二醇也容易被氧化，隨所用氧化劑或反應條件的不同,可生成各種產物，如乙醇醛HOCH2CHO、乙二醛OHCCHO、乙醇酸HOCH2COOH、草酸HOOCCOOH 及二氧化碳和水。乙二醇與其他二醇不同，經高碘酸氧化可發生碳鏈斷裂。應用乙二醇常可代替甘油使用。在制革和制藥工業中，分別用作水合劑和溶劑。乙二醇的衍生物二是。乙二醇的單甲醚或單是很好的溶劑，如甲溶纖劑 HOCH2CH2OCH3可溶解纖維、樹脂、油漆和其他許多有機物。乙二醇的溶解能力很強，但它容易代謝氧化，生成有毒的草酸，因而不能廣泛用作溶劑。