Polivinil alkohol ima talište od 230 stupnjeva i temperaturu staklastog prijelaza u rasponu od 75 do 85 stupnjeva. Kada se zagrijava na zraku na temperature veće od 100 stupnjeva, postupno gubi boju i postaje krhak. Nakon zagrijavanja na 160-170 stupnjeva, podvrgava se dehidraciji i eterifikaciji, što dovodi do gubitka topljivosti; raspadanje počinje na 200 stupnjeva. Na temperaturama višim od 250 stupnjeva pretvara se u polimer koji sadrži konjugirane dvostruke veze.
Polivinil alkohol je polimer-topljiv u vodi koji se ne sintetizira izravno polimerizacijom monomera, već se dobiva hidrolizom polivinil acetata. Postoji kao bijela krutina bez mirisa u obliku pahuljica, flokula ili praha. Na fizikalna svojstva polivinil alkohola utječu njegova kemijska struktura, stupanj alkoholiziranosti i stupanj polimerizacije. Postoje dvije različite kemijske strukture unutar molekule polivinilnog alkohola-naime, struktura 1,3-etilen glikola i struktura 1,2-etilen glikola-iako je prevladavajući oblik struktura 1,3-etilen glikola, također poznata kao struktura "od glave do repa".
