Polivinil alkohol ima tačku topljenja od 230 stepeni i temperaturu staklastog prelaza u rasponu od 75 stepeni do 85 stepeni. Kada se zagreje na vazduhu do temperature preko 100 stepeni, postepeno gubi boju i postaje lomljiv. Zagrijavanjem na 160–170 stepeni dolazi do dehidracije i eterifikacije, što rezultira gubitkom rastvorljivosti; raspadanje počinje na 200 stepeni. Na temperaturama većim od 250 stepeni, pretvara se u polimer koji sadrži konjugovane dvostruke veze.
Polivinil alkohol je polimer rastvorljiv u vodi - koji se ne sintetiše direktno polimerizacijom monomera, već se dobija hidrolizom polivinil acetata. Postoji kao bijela čvrsta supstanca bez mirisa u obliku pahuljica, flokula ili praha. Na fizička svojstva polivinil alkohola utiču njegova hemijska struktura, stepen alkoholiziranosti i stepen polimerizacije. Dvije različite hemijske strukture postoje unutar molekula polivinil alkohola-naime, struktura 1,3-etilen glikola i 1,2-struktura etilen glikola-, iako je dominantni oblik struktura 1,3-etilen glikola, poznata i kao "struktura glave".
