由于分子量低，性质活泼，可起酯化、醚化、醇化、氧化、缩醛、脱水等反应。与乙醇相似，主要能与无机或有机酸反应生成酯，一般先只有一个羟基发生反应，经升高温度、增加酸用量等，可使两个羟基都形成酯。如与混有硫酸的酸反应，则形成二酸酯。酰氯或酸酐容易使两个羟基形成酯。乙二醇在催化剂(二氧化锰、氧化铝、氧化锌或硫酸)作用下加热，可发生分子内或分子间失水。
乙二醇是重要的石油化工基础有机原料，它主要用于制造聚酯纤维、防冻剂、非离子表面活性剂等，也可直接用作溶剂。另外，其在工业、纺织工业和化妆业也有广泛用途。现有乙二醇生产工艺大部分采用石油路线，即先用直接氧化法生产环，再经液相催化或非催化水合制得乙二醇。乙二醇选择性降为87％，可见该反应为了达到合适的乙二醇选择性，适用的液时空速(0.024g/gcat·h)太低，氢酯比高。
乙二醇本身是相对活跃的物质，容易聚合成高分子聚合物，进一步氧化成聚合物有机酸（通常所说的油泥），形成十分粘重的物质，沉积后容易结垢；另乙二醇与氧气反应，生成微量的甲酸和。当浓度达到99.9%时，其冰点上升*-13.2℃，这就是浓缩型防冻液（防冻液母液）为什么不能直接使用的一条重要原因，必须引起使用者的注意。