Диметилглиоксим - бесцветные кристаллы; tпл 238—240°C. Растворим в спирте, эфире и растворах щелочей; с солями никеля образует красный нерастворимый осадок диметилглиоксимата никеля (C4H7O2N)2Ni, являющегося внутрикомплексным соединением (См. Внутрикомплексные соединения). Благодаря этому его применяют для качественного и количественного определения никеля.