无色或浅黄色油状液体。沸点187-189℃（分解），106-108℃（6.65kPa），71-72℃（1.33kPa），折光率1.4338（25℃）。易溶于水、乙醇，溶于苯。能随水蒸汽挥发。纯度在98%以上的戊二醛在室温下可保存数日不变，但纯度低时易聚合成不溶性玻璃体。戊二醛在水溶液中游离态存在不多，大量的是不同形式的水合物，而大多数是环状结构的水合物。高浓度戊二醛不易保存，50%戊二醛水溶液聚合反应不显著。市售商品多为25%的戊二醛水溶液，其熔点为-6℃（纯戊二醛熔点约-14℃），沸点101℃，相对密度1.062，折光率1.3755。