1.為非質子型極性溶劑，對多種有機化合物和無機化合物均有良好的溶解能力，在無堿、酸、水存在下，具有良好的化學穩定性。
2.化學性質：在無酸、堿、水存在下，即使加熱到沸點也是比較穩定的。在酸的作用下分解成甲酸和二甲胺鹽，而在堿的作用下則分解成甲酸鹽和二甲胺。
3.受紫外線作用分解成二甲胺與甲醛，加熱到350℃左右分解成二甲胺與一氧化碳。與鹽酸形成比較穩定的等摩爾的加合物，其熔點為40℃，沸點為110℃。與三氧化硫也能形成結晶性加合物，其熔點為138℃，沸點為145℃，DMF-SO3可作為緩和的磺化劑和硫酸化劑使用。五氧化二磷在室溫下不溶于N,N-二甲基甲酰胺，但在40℃以上形成穩定的絡合物后，在室溫即能溶解，而不發生沉淀。在金屬鈉存在下加熱時發生激烈反應并放出氫氣。與三乙基鋁在0℃也能發生激烈反應。也能與Grignard試劑反應。與酰氯及酸酐發生反應時生成二甲酰胺的衍生物。
4。動物試驗證明，連續投給大量的N,N-二甲基甲酰胺時，引起體重減輕，并阻礙造血機能。對眼、皮膚、黏膜有強烈的刺激作用，其液體或蒸氣被皮膚吸收后還能引起肝臟障礙。吸入高濃度的蒸氣能引起急性，主要癥狀為嚴重刺激、全身痙攣、性便秘和、嘔吐等。慢性中毒除有皮膚、黏膜刺激外，尚有、嘔吐、胸悶、全身不適、食欲減少、胃痛、便秘、肝大和肝功能變化、尿膽素原和尿膽素亦可增加。使用時要求平均蒸氣濃度在29.9毫克每立方米以下，59.8毫克每立方米時即出現中（傷害中樞神經)。嗅覺閾濃度0.14毫克每立方米，TJ 36-79規定車間空氣中容許濃度為10毫克每立方米
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