共軛二烯烴的物理性質和烷烴、烯烴相似。碳原子數較少的二烯烴為氣體,例如1,3-丁二烯為沸點-4℃的氣體;碳原子數較多的二烯烴為液體,如異戊二烯為沸點34℃的液體。它們都不溶于水而溶于有機溶劑。
共軛二烯烴具有烯烴雙鍵的一些化學性質,但由于是共軛體系,在加成和聚合反應中,又具備一些特有的規律。共軛二烯烴含有共扼雙鍵,化學性質活潑,易發生均聚和共聚反應,也能與許多物質發生加成反應。