Le polyéthylène glycol (PEG) est un polymère de glycol synthétisé par polymérisation de l'oxyde d'éthylène, dont le poids moléculaire relatif (Mr) est principalement compris entre 200 et 40 000. Avec l'augmentation du poids moléculaire relatif, l'apparence physique et les propriétés du polyéthylène glycol changent progressivement : liquide dans la plage de poids moléculaire relatif de 200 à 600, et devient progressivement semi-solide au-dessus de 600. Le polyéthylène glycol a non seulement une bonne solubilité dans l'eau, mais également soluble dans les solvants organiques tels que le benzène, l'acétonitrile, l'éthanol.

Ses propriétés physico-chimiques comprennent :

amphiphilie unique : cette structure rend le polyéthylène glycol soluble à la fois dans les solvants organiques et dans l'eau.

Non-immunogénicité : même avec un poids moléculaire relatif aussi élevé que 5,9×106 Da, son immunogénicité est très faible. À l'heure actuelle, la production d'anticorps anti-polyéthylèneglycol n'a pas été observée lors de l'utilisation de protéines modifiées par le polyéthylèneglycol dans le traitement clinique.

Non-toxicité : des études ont montré que le polyéthylène glycol avec un poids moléculaire relatif supérieur à 1 000 est non toxique et a été utilisé dans une variété d'aliments, de cosmétiques et de médicaments.

Biodégradable : le polyéthylène glycol peut être éliminé directement du corps sans aucune modification structurelle.  Le polyéthylène glycol d'un poids moléculaire inférieur à 20 000 est métabolisé par les reins, tandis que les poids moléculaires plus élevés peuvent être métabolisés par le système digestif (excrétés lentement par l'urine ou les selles).

Il convient de noter que le polyéthylène glycol est l’un des très rares polymères synthétiques approuvés par la Food and Drug Administration (FDA) des États-Unis pour une utilisation dans les médicaments injectables.