Polysorbat 80 ist eine polyoxyethylierte Verbindung, die sich von Sorbitol und Ölsäure ableitet. Die hydrophilen Gruppen dieses nichtionischen Tensids sind Polyether, Polymere von insgesamt 20 Ethylenoxiden. Die Viskosität beträgt 425 mPa·s, Polysorbat 80 hat einen HLB-Wert von 15,0 ist daher zur Herstellung von Öl-in-Wasser(O/W)-Emulsionen geeignet.
Der pH-Wert einer 5 % wässrigen Lösung beträgt 5–7, der Flammpunkt liegt bei >149 °C. Die kritische Mizellbildungskonzentration (CMC) beträgt 1,2·10−5 mol/l in Wasser bei 25 °C.