Polyvinylalkohol har et smeltepunkt på 230 grader og en glasovergangstemperatur fra 75 grader til 85 grader. Når det opvarmes i luft til temperaturer over 100 grader, misfarves det gradvist og bliver skørt. Ved opvarmning til 160-170 grader gennemgår den dehydrering og etherificering, hvilket resulterer i tab af opløselighed; nedbrydning begynder ved 200 grader. Ved temperaturer over 250 grader omdannes den til en polymer, der indeholder konjugerede dobbeltbindinger.
Polyvinylalkohol er en vand-opløselig polymer, der ikke syntetiseres direkte gennem polymerisationen af monomerer, men derimod opnås via hydrolyse af polyvinylacetat. Det eksisterer som et hvidt, lugtfrit fast stof i form af flager, flokke eller pulver. De fysiske egenskaber af polyvinylalkohol er påvirket af dets kemiske struktur, alkoholysegrad og polymerisationsgrad. Der findes to forskellige kemiske strukturer inden for polyvinylalkoholmolekylet-nemlig 1,3-ethylenglycolstrukturen og 1,2-ethylenglycolstrukturen-selvom den fremherskende form er 1,3-ethylenglycolstrukturen, også kendt som "hoved-til-hale"-strukturen.
