無色透明液體。有芳香烴的特殊氣味。系由45%～70%的間二甲苯、15%～25%的對二甲苯和10%～15%鄰二甲苯三種異構體所組成的混合物，易流動，能與無水乙醇、乙醚和其他許多有機溶劑混溶。
二甲苯具刺激性氣味、易燃，與乙醇、氯仿或乙醚能任意混合，在水中不溶。沸點為137～140℃。二甲苯屬于低毒類化學物質，美國政府工業衛生學家會議（ACGIH）將其歸類為A4級，即缺乏對人體、動物致癌性證據的物質。塑料、燃料、橡膠，各種涂料的添加劑以及各種膠粘劑、防水材料中，還可來自燃料和煙葉的燃燒氣體。
廣泛用于涂料、樹脂、染料、油墨等行業做溶劑；用于醫藥、炸藥、農藥等行業做合成單體或溶劑；也可作為高辛烷值汽油組分，是有機化工的重要原料。還可以用于去除車身的瀝青。醫院病理科主要用于組織、切片的透明和脫蠟。
工業鄰二甲苯為原料，先用工業濃硫酸洗滌至酸層無色，再依次用10%氫氧化鈉溶液、水洗滌至合格，分出水層后用無水氯化鈣干燥，然后精餾，待餾出物清亮后，收集中間餾分，即為純品。