二甲基乙酰胺是一種無色透明液體，能與水、醇、醚等有機溶劑混合，是一種極性溶劑。二甲基乙酰胺的熱穩定性好，即使在沸點也穩定不分解，可通過蒸餾精制；其在水溶液中穩定，但有酸、堿存在時會促使水解。

由于在分子結構中引入了乙基，二甲基乙酰胺的沸點比被稱為“全能溶劑”的二甲基甲酰胺（DMF）高10℃以上（二甲基甲酰胺的沸點為153℃），因此比二甲基甲酰胺具有更好的熱穩定性和化學穩定性。二甲基甲酰胺和二甲基乙酰胺物理和化學性質類似，用途也基本相同，但是二甲基乙酰胺現在的市場價格比二甲基甲酰胺高2000元/噸以上。所以在對熱穩定性和化學穩定性要求不是很高，二甲基甲酰胺和二甲基乙酰胺可以通用的情況下，二甲基乙酰胺的消費量比二甲基甲酰胺小得多。

二甲基乙酰胺廣泛應用于石油加工和有機合成工業中。它對多種樹脂尤其是聚氨酯樹脂、聚酰亞胺樹脂有良好的溶解性能，常常用作耐熱纖維、塑料薄膜、涂料、醫藥、催化劑和丙烯腈紡絲的助劑，也用于從C8餾分分離苯乙烯的萃取蒸餾溶劑。在石油化工過程中，二甲基乙酰胺是極好的催化劑，它能使環化、鹵化、氰化、烷基化和脫氫等反應加速，且能提高主要產物的收率。目前在醫藥和農藥上大量用二甲基乙酰胺用來合成抗菌素和農藥殺蟲劑。作為一種非質子性的極性溶劑，二甲基乙酰胺是許多有機合成反應的優良溶劑。目前，在國內二甲基乙酰胺多用于生產聚酰亞胺薄膜、可溶性聚酰亞胺、聚酰亞胺-聚全氟乙丙烯復合薄膜、聚酰亞胺（鋁）薄膜、可溶性聚酰亞胺模塑粉YS-20等。

二甲基乙酰胺有顯著的生理毒性，它對人的眼睛、皮膚、呼吸道粘膜有較強的刺激作用，經常接觸二甲基乙酰胺，可導致肝、腎、心、血管、神經等系統出現不正常癥狀。二甲基乙酰胺的毒性比二甲基甲酰胺強，空氣中二甲基乙酰胺高允許濃度為20ppm。各國都制定了相關標準，對工作場所的空氣中二甲基乙酰胺的高允許濃度進行了限定。