二氯甲烷是無色、透明、比水重、易揮發的液體，有類似醚的氣味和甜味，不燃燒，但與高濃度氧混合后形成爆炸的混合物。二氯甲烷微溶于水，與絕大多數常用的有機溶劑互溶，與其他含氯溶劑、乙醚、乙醇也可以任意比例混溶。室溫下二氯甲烷難溶于液氨中，能很快溶解在酚、醛、酮、冰醋酸、磷酸三乙酯、甲酰胺、環己胺、乙酰乙酸乙酯中。純二氯甲烷無閃點，含等體積的二氯甲烷和汽油、溶劑石腦油或甲苯的溶劑混合物是不易燃的，然而當二氯甲烷與丙酮或甲醇液體以10：1比例混合時，其混合特具有閃點，蒸發后與空氣會形成易燃的混合物。  二氯甲烷是甲烷氯化物中毒性最小的，其毒性僅為四氯化碳毒性的0.11%。如果二氯甲烷直接濺入眼中，有疼痛感並有腐蝕作用。二氯甲烷的蒸汽有麻醉作用。當發生嚴懲的中毒危險時應立即脫離接觸並移至新鮮空氣處，一些中毒症狀就會得到緩解或消失，不會引起持久性的損害。