大多数挥发油无色或淡黄色，具特殊气味(多为香气)与辛辣味，一般在室温下可挥发。涂在纸上不留痕迹，而脂肪油则留下永久性油迹，借此性质挥发油可与脂肪油区别。大多数挥发油比水轻，仅少数挥发油比水重，如丁香油、桂皮油等，密度一般在0.85~1.18之间。挥发油难溶于水，能完全溶解于无水乙醇、乙醚、氯仿等亲脂性溶剂中。在各种不同浓度的含水乙醇中可溶解一定量挥发油，乙醇浓度含量愈小，挥发油溶解的量也愈少。挥发油在水中能溶解少量而使水溶液具溶解挥发油特有的香气，医药上常利用这一性质来制备芳香水与注射剂，如薄荷水、鱼腥草注射液、柴胡注射液等。

挥发油均具一定的旋光性与折光率，折光率是挥发油质量鉴定的重要依据，一般挥发油的折光率都在1.450~1.560之间。由于挥发油是由多种化学成分组成的混合物，故多数无确定的沸点与凝固点。在低温时，挥发油中常可有固体物质(为油的组成之一)析出，如薄荷油中析出薄荷醇，桂皮油中析出桂皮醛，樟油中析出樟脑等。

挥发油质量控制通常是以挥发油含量作为质量评价指标。2020版《中国药典》中植物油脂和提取物部分，就有含量测定、性状、鉴别、检查、等项质量控制指标;此外挥发油也常用酸值、皂化值、酯值等参数表征挥发油的某一方面的性能和指标。酸值、皂化值、酯值是重要的化学常数，表示挥发油质量的重要指标。挥发油(脂)的酸值代表了油脂中游离脂肪酸的含量。油脂存放时间较久后，会水解产生部分游离脂肪酸，故可用酸值来标志油脂的新鲜程度，酸值愈高，即游离脂肪酸多，一般新鲜的油脂其酸值应在1mg以下。按照中国标准试验方法GB/T 8021，皂化值的高低表示油脂中脂肪酸分子量的大小(即脂肪酸碳原子的多少)。皂化值愈高，说明脂肪酸分子量愈小，亲水性较强，失去油脂的特性;皂化值愈低，则脂肪酸分子量愈大或含有较多的不皂化物，油脂接近固体，难以注射和吸收。

酸值:酸值是代表挥发油中游离羧酸和酚类成分的含量。以中和1克挥发油中含有游离的羧酸和酚类所需要氢氧化钾毫克数来表示。

酯值:代表挥发油中酯类成分含量，以水解1g挥发油所需氢氧化钾毫克数来表示。

皂化值:以皂化1g挥发油所需氢氧化钾毫克数来表示。事实上，皂化值等于酸值和酯值之和。