L'alcohol polivinílic té un punt de fusió de 230 graus i una temperatura de transició vítrea que oscil·la entre 75 graus i 85 graus. Quan s'escalfa a l'aire a temperatures superiors als 100 graus, es decolora gradualment i es torna trencadissa. En escalfar-se a 160-170 graus, se sotmet a deshidratació i eterificació, donant lloc a una pèrdua de solubilitat; la descomposició comença a 200 graus. A temperatures superiors als 250 graus, es transforma en un polímer que conté dobles enllaços conjugats.
L'alcohol polivinílic és un polímer-soluble en aigua que no es sintetitza directament mitjançant la polimerització de monòmers, sinó que s'obté mitjançant la hidròlisi de l'acetat de polivinil. Existeix com un sòlid blanc i inodor en forma de flocs, flòculs o pols. Les propietats físiques de l'alcohol polivinílic estan influenciades per la seva estructura química, el grau d'alcoholèsia i el grau de polimerització. Existeixen dues estructures químiques diferents dins de la molècula d'alcohol polivinílic-és a dir, l'estructura d'1,3-etilenglicol i l'estructura d'1,2{-etilenglicol-, tot i que la forma predominant és l'estructura d'1,3-etilenglicol, també coneguda com l'estructura "cap a cua".

