ε- Polülüsiin on helekollane pulber, millel on tugev hügroskoopsus ja kergelt mõrkjas maitse. See on sirge ahelaga lüsiini polümeer. Seda ei mõjuta pH väärtus, see on termiliselt stabiilne (120 kraadi, 20 minutit) ja võib pärssida kuumakindlaid baktereid, nii et seda saab pärast lisamist kuumtöödelda. Happeliste polüsahhariidide, vesinikkloriidsoolade, fosfaatide, vase ioonide jms kokku puutumisel võib aga nende aktiivsus seondumise tõttu väheneda. Koos vesinikkloriidhappe, sidrunhappe, õunhappe, glütsiini ja kõrgemate rasvade glütseriididega on sellel sünergistlik toime. Molekulmass vahemikus 3600-4300 ε- Polülüsiinil on parim antibakteriaalne toime ja kui selle molekulmass on alla 1300, kaotab ε-polülüsiin oma antibakteriaalse toime. Kuna polülüsiin on segu, ei ole sellel kindlat sulamistemperatuuri ning see hakkab üle 250 kraadi pehmenema ja lagunema. ε Polülüsiin lahustub vees ja lahustub vähesel määral etanoolis. Selle iseloomustuse infrapunaspektri analüüs näitab, et 1680-1640cm-1 ja 1580-1520cm-1 juures on tugevad neeldumispiigid.