焦糖色素为深褐色的黑色液体或固体，有特殊的甜香气和愉快的焦苦味。易溶于水，不溶于通常的有机溶剂及油脂。水溶液呈红棕色，透明无混浊或沉淀。对光和热稳定。具有胶体特性，有等电点。其pH依制造方法不同而异，通常在3~4.5。

焦糖色素作为一种着色剂，最重要的指标是色率强度（EBC单位），中国规定EBC与0.1%焦糖溶液（W/V）采用分光光度计在610nm的波长下通过1cm的比色皿所测定的光吸收值成正比，光吸收值（A）越大，色泽越深，EBC=（A× 20000）/0.076。焦糖色素的色率强度虽然重要，但它的色调也十分重要，色调指数是焦糖色素色调及其红色度特征的重要量度。

电荷

焦糖色素具有胶体性质，均带有小小的电荷，可以是正电荷，可以是负电荷，视生产方法及所用食品的pH而定。在选用时必须注意，否则将会对使用的效果有影响，如在可乐饮料中使用的耐酸性胶体色素要带负电荷，等电点小于1.5，而在酱油、黄酒中就用带正电荷的焦糖色素。从微生物学观点来讲，焦糖色素是很稳定的产品，因细菌不能在焦糖色素中生存，所以保质期规定为12 个月。