聚山梨酯80是一种由油酸山梨坦和环氧乙烷聚合而成的聚氧乙烯20油酸山梨坦。它是一种淡黄色至橙黄色的黏稠液体，在水中、乙醇、甲醇或乙酸乙酯中易溶，在矿物油中极微溶解。它的相对密度为1.06～1.09，黏度为350~550mm2/s。聚山梨酯80的酸值为2.0以下，羟值为65～80，碘值为18～24，过氧化值为10以下，皂化值为45～55。
聚山梨酯80可以通过多种方法鉴别，如取水溶液加氢氧化钠试液煮沸数分钟，显乳白色浑浊；滴加溴试液后溴试液即褪色；加水混匀呈胶状物；加硫氰酸钴铵溶液再加三氯甲烷振摇混合后静置，三氯甲烷层显蓝色等。
聚山梨酯80的检查包括酸碱度、颜色、乙二醇和二甘醇、环氧乙烷和二氧六环等项目。其中，酸碱度的pH值应为5.0～7.5；颜色与同体积的对照液比较不得更深；乙二醇和二甘醇的峰面积均不得过0.01%；环氧乙烷和二氧六环的峰面积应符合标准偏差不超过15。