无色芳香液体；熔点-50℃，沸点200℃，相对密度1.0551（20/4℃）；不溶于水，易溶于醇、醚和其他有机溶剂。

丙二酸二乙酯的亚甲基受两个羰基的影响，活性较高。与乙醇钠作用生成钠盐，继而与卤代烃反应，生成一元或二元烃基取代的丙二酸二乙酯。它们均是有机合成的重要中间体。丙二酸二乙酯可进行亚硝化反应，进一步还原则生成氨基丙二酸二乙酯，是合成氨基酸的重要中间体。丙二酸二乙酯与羰基化合物起缩合反应，生成不饱和化合物RCH═C(COOC₂H₅)₂。烃基取代的丙二酸二乙酯与脲缩合，生成巴比妥，是常用的安眠药。丙二酸二乙酯易被卤素取代，生成卤代丙二酸二乙酯，也可被三氧化二氮氧化成氧代丙二酸酯O═C(COOC₂H₅)₂。这些化合物在理论上和合成上均有价值。

丙二酸二乙酯是以氯乙酸钠为原料，先与氰化钠作用生成氰乙酸钠，再用乙醇酯化制得。丙二酸二乙酯是重要的化工原料和有机合成试剂，广泛用于药物和染料的合成。