对于各类增塑剂而言，分子大都具有极性和非极性两部分。极性部分由极性基团构成，非极性部分为具有一定长度和体积的烷基。极性基团常为酯基、氯原子和环氧基等。不同极性基团的化合物具有不同的特点，如邻苯三甲酸酯类的相容性、增塑效果好，性能也较全面，常作为主增塑剂使用；磷酸酯和氯化物具有阻燃性；环氧化合物、双季戊四醇酯的耐热性能好；脂肪族二元酸酯的耐寒性优良；烷基碘酸苯酯的耐候性好；柠檬酸酯及乙酰柠檬酸酯类具有抗菌性等。

增塑剂与树脂的相容性与增塑剂本身的极性及其二者的结构相似性有关。通常，极性相近、结构相似的增塑剂与被增塑树脂的相容性好。PVC属于极性聚合物，其增塑剂多是酯基结构的极性化合物，如邻苯二甲酸酯类增塑剂通常用作主增塑剂，而环氧化合物、脂肪族二元酸酯、聚酯等与PVC相容性差，多为辅助增塑剂。相容性好的增塑剂的耐寒性都较差，特别是当增塑剂含有环状结构时耐寒性显著降低，以直链亚甲基为主体的脂肪族酯类有着良好的耐寒性，烷基越长，耐寒性越好，但烷基过长、支链增多，耐寒性也会相应变差。极性较弱的耐寒性增塑剂会使塑化物的体积电阻降低很多。相反，极性较强的增塑剂（如磷酸酯）具有较好的电性能。这是因为极性较弱的增塑剂允许聚合物链上的偶极有更大的自由度，电导率增加，电绝缘性下降。磷酸酯类和氯化脂肪酸酯类等增塑剂含有磷和氯，具有良好的阻燃性。

增塑剂的分子量主要影响耐久性、增塑效率和相容性等方面。增塑剂的耐久性与分子量有着密切的关系。要得到良好的耐久性，增塑剂分子量应在350以上，而分子量在1000以上的聚酯类和苯多酸酯类（如偏苯三酸酯）增塑剂都有十分优良的耐久性，它们多用于电线电缆、汽车内装饰制品等一些增塑的制品中。低分子量的增塑剂对PVC的增塑效率较高。对于邻苯二甲酸酯类增塑剂来说，烧基碳原子数在4左右的增塑效率最高。随着碳原子数的增多，增塑效率明显降低。作为主增塑剂使用的烷基碳原子数为4~10的邻苯二甲酸酯，与PVC的相容性良好。但随着烷基碳原子数的进一步增多，相容性急剧下降。因而目前工业上使用的邻苯二甲酸酯类增塑剂的烷基碳原子数都不超过13个。