Il trealosio è una polvere cristallina bianca con purezza superiore al 99%, inodore e leggermente dolce. La sua forma anidra fonde a 203–205 °C e si decompone se ulteriormente riscaldata. A 25°C, la sua pressione di vapore è estremamente bassa, con una densità relativa di 1.51 a 20°C. Si dissolve facilmente in acqua, è leggermente solubile in etanolo e non si dissolve in etere o benzene. Rimane stabile in condizioni normali, ma può reagire con acidi forti ad alte temperature ed essere influenzato da enzimi specifici.