聚乙二醇可由乙二醇缩聚制备,也可由环氧乙烷在KOH或NaOH引发开环聚合制得。不同分子量的聚乙二醇具有不同的物理形态性质，随分子量的增加，常温下聚乙二醇从稠液体变为半固体、蜡状固体。相对分子质量在2×10²～7×10²呈水白色黏稠液体，1×10³～2×10³为蜡状半固体，3×10³～2×10⁴为坚硬固体。玻璃化转变温度T_g为-60℃。聚乙二醇除溶于水，还溶于乙醇、乙腈、氯仿、二甲甲酰胺等有机溶剂；聚乙二醇对热、酸、碱均较稳定；在120℃以上能被空气氧化，在300℃左右开始裂解。有良好的保湿性、润滑性、黏结性，无毒或低毒、无刺激性。

聚乙二醇在生物医药、化妆品、化纤、橡胶、塑料、造纸、油漆、电镀、农药等行业中有着十分广泛的应用。例如，低分子量的液态PEG可作为有机合成的介质、保湿剂、无机盐增溶剂、黏度调节剂、润滑剂、润湿剂、分散剂、纺织工业的柔软剂及抗静电剂、医用液体制剂（如口服液和滴眼液、化妆品的基质）等；高分子量的固态PEG用作药物制剂材料、造纸工业的涂饰剂、橡胶工业中的添加剂等。此外，在锂离子电池中用作聚合物固体电解质起质子导体作用。

聚乙二醇具有良好生物相容性，是美国食品与药物管理局（FDA）批准的能作为体内药用的聚合物。在生物医学领域，聚乙二醇有着诸多应用，如隐形眼镜用液、渗透型缓泻剂、药物制剂材料、医用高分子表面改性材料等。在药物控释方面，由于聚乙二醇具有良好的亲水性、无免疫原性，因此将其偶联到药物分子（如蛋白药物）或修饰到药物载体（如脂质体、纳米粒子）表面可以减少药物的酶解，保护药物活性，增加体循环时间，避免药物被免疫系统识别清除。在细胞及分子生物学研究中，聚乙二醇可用于诱导沉淀DNA、增加互补核酸链的结合效率、促进细胞或细菌原生质体融合等。