密度：1.022g/cm3
熔点：-6.2℃
沸点：184℃
闪点：76℃
折射率：1.586（20℃）
饱和蒸气压：2.00kPa（77℃）[3]
临界温度：425.6℃
临界压力：5.30MPa
引燃温度：615℃
爆炸上限（V/V）：11.0%
爆炸下限（V/V）：1.2%
外观：无色至浅黄色透明液体
溶解性：微溶于水，溶于乙醇、乙醚、苯[1]
介电常数：7.8（0℃）
水溶性：36 g/L（20℃）
pH值：8.8
氮上孤对电子与苯环上π电子相互构成一个大的共轭系统而变得稳定，与此同时离域也降低了氮上电子云的密度，减弱了其质子化的能力，因此苯胺的碱性比环己胺弱103倍(杂化时含有较多的s成分时对氮孤的控制更强)。 苯胺会与强酸反应形成苯铵阳离子，也会与锌、铝、铁（III）离子形成盐类沉淀，加热其盐类会释放氨气。
氨基是活化基团，它能使苯环活化。苯胺更容易进行亲电取代反应，如和溴水作用，立刻形成2,4,6-三溴苯胺。如果要得到一溴产物，则需要用乙酸酐对氨基保护，形成乙酰苯胺，然后再和溴反应，水解之后得到对溴苯胺。另外，苯胺与亚硝酸在0~5℃反应，可以得到重氮盐。
苯胺的氨基是有轻微三角锥化的立体结构，氮的杂化程度介于sp2和sp3之间。结果便是，氮的孤对电子处于具有较多p特性的spx杂化轨道中。由于孤对电子与苯环的离域，苯胺中的氨基相比于脂肪胺中氨基的更平坦（即，H-N-H平面与苯环平面的二面角更大）。这样的几何结构反映了两个互相影响的因素：1. 氮孤在s占比更大的轨道中稳定化，倾向于三角锥形（通常s轨的能量更低），2.氮的孤对电子在芳环上的离域又有利于分子的平面化（当为纯p轨与苯环π键轨道重合面积最大）[4] 。
同样的，给电子基团取代的苯胺衍生物的氨基立体结构更加三角锥化，而吸电子基取代的则更加平面化。苯胺中大约有12%的孤对电子是s轨特征。C-N键与H-N-H角平分线的夹角为142.5°[5] （作为参考，sp3杂化的甲胺的该夹角约为125°，sp2杂化的甲酰胺的该夹角为180°）。C-N键键长也相应地变短，在苯胺中C-N键长为1.41Å，[6] 在环己胺中为1.47Å[7] ，确认了氮与碳间存在的离域效应[8] 。
摩尔折射率：30.48
摩尔体积（cm3/mol）：91.7