无色或微黄色,略有葱头气味的油状可燃性液体。分子式C2-H6-O4-S。化学式（CH3)2SO4。分子量 126.1。相对密度 1.3322(20℃/4℃)。熔点 －31.8 ℃。沸点 188℃。闪点83.33℃。自燃点 187.78℃。蒸气密度 4.35。蒸气压 2.00kPa(15mmHg 76℃)。溶于乙醇和乙醚,在水中溶解度 2.8g/100ml。在18℃易迅速水解成硫酸和甲醇。在冷水中分解缓慢。遇热、明火或氧化剂可燃。

采用硫磺或硫酸为原料，与甲醇反应获得。

在工业中制造染料、香料、药物、农药及有机合成时硫酸二甲酯作为良好的甲基化剂,还可用作提取芳香烃类的溶剂。用于制造聚乙二醇二甲醚、二甲基亚砜、咖啡因、可待因、香草醛、氨基比林、甲氧苄氨嘧啶以及农药乙酰甲胺磷等。

随着对碳酸二甲酯（DMC）研究的深入，硫酸二甲酯的应用范围越来越小，相信不久将为无毒的碳酸酯完全取代．