二硫化碳是一種廣泛性的酶抑制劑，具有細胞毒作用，可破壞細胞的正常代謝，干擾脂蛋白代謝而造成血管病變、神經病變及全身主要臟器的損害。
在常溫常壓下二硫化碳為無色透明微帶芳香味的脂溶性液體，有雜質時呈黃色，少量天然存在于煤焦油與原油中，高純品有愉快的甜味及似乙醚氣味，一般試劑有腐敗臭雞蛋味，具有極強的揮發性、易燃性和爆炸性。
燃燒時伴有藍色火焰并被氧化成二氧化碳與二氧化硫。主要用于生產人造粘膠纖維（人造棉、人造毛）和粘膠薄膜，還用以制造四氯化碳、四氯化碳(由二硫化碳與氯反應制得)、二硫代氨基甲酸銨（殺菌劑，由二硫化碳與氨反應制得）、黃原酸酯、浮選礦劑、溶劑和橡膠硫化劑。二硫化碳也是硫、磷、硒、溴、碘、樟腦、樹脂、蠟、橡膠和油脂等的良好溶劑，也是許多有機物進行紅外光譜測定和氫質子核磁共振光譜測定用的溶劑。能大部分從呼吸道攝入體內，也可經皮膚吸收。