鄰二氮菲固體呈淺黃色粉末狀，吸收水形成結晶水後顏色略有加深，溶於水形成淺黃至黃色溶液。
用水重結晶時，含壹分子結晶水。熔點91.5℃(102℃)。用苯重結晶時，不含結晶水，熔點98～100℃(117℃)。沸點360℃以上。溶於乙醇、苯、丙酮，不溶於石油醚。與鐵、銅、鈷、鎳和2,2′-聯吡啶形成配合物，與Fe2+形成紅色配合物，用高錳酸鉀氧化得2,2′-二吡啶基-3,3′-二羧酸。可用作銅、鐵的定量比色試劑，又可作為用硫酸鈰滴定鐵鹽的指示劑；還可用作動物性纖維的染料。
鄰二氮菲-Fe(II)指示劑可通過將1.485g壹水合鄰二氮菲和0.695gFeSO4·7H2O溶於100mL水中來配制。用於硫酸高鈰滴定鐵鹽的指示劑。壹個相關的配體是紅菲繞啉（BPT），4,7-二苯基-1,10-鄰二氮菲。
鄰二氮菲也可用於烷基鋰化合物含量的分析。具體步驟是使樣品與少量（約1mg）的鄰二氮菲作用，呈深色，再用醇類滴定，直到達到無色的滴定終點。
在pH=2~9的溶液中，鄰二氮菲與2價亞鐵離子（Fe2+）發生顯色反應，該反應的選擇性很高，而且生成的橙紅色絡合物非常穩定，lgK穩=21.3（20℃），其溶液在510nm（可見光）有最大吸收峰，利用此顯色反應，可以用可見光分光光度法測定微量鐵。
雖然顯色反應的適宜pH值範圍很寬（pH=2~9），但測定時，通常在pH=5的HAc-NaAc緩沖介質中測定。