近于无气味，微有苦味。有很强的极性，并有吸湿性溶于水、乙醇、丙酮、乙醚、苯和氯仿，不溶于除乙炔以外的脂肪烃。能溶解环氧乙烷、苯甲酸、樟脑、糖类、油脂等，也能溶解二氧化硫、二氧化氮、氯化钙、硝酸钠。可作有机溶剂、反应介质及有机合成中间体。用途极广。本品具有很高的选择性抽提能力，用作丙烯酸树脂及聚砜树酯的聚合和缩合溶剂、聚丙烯腈及乙酸纤维的聚合抽丝溶剂、烷烃与芳烃分离的抽提溶剂、用于芳烃、丁二烯抽提，腈纶纺丝、塑料溶剂及有机合成染料、等工业的反应介质。二甲基亚砜还可作为合成纤维的染色溶剂、去染剂、染色载体，也可作为回收乙炔、二氧化硫的吸收剂，合成纤维改性剂，防冻剂以及电容介质、刹车油、稀有金属提取剂等。