物化性质
桔黄色针状结晶。熔点172.5-173℃，100℃以上升华，沸点249℃。溶于稀硝酸、浓硫酸、苯、石油醚，在稀硝酸和浓硫酸中生成带蓝色荧光的深红色溶液。不溶于水、10%氢氧化钠和热的浓盐酸，这些溶剂的沸液中，二茂铁既不溶解也不分解，能随水蒸气挥发，有类似樟脑的气味，在空气中稳定，具有强烈吸收紫外线的作用，对热相当稳定，可耐470℃高温加热。
应用
二茂铁自身的应用并不多，但用已知的方法可以合成出种类繁多的衍生物，大大延伸了二茂铁的应用范围。
抗震剂
二茂铁及其衍生物是汽油中的抗震剂。二茂铁分解出的铁沉积在火花塞表面，增强了其导热性。
添加二茂铁同样也可以减少柴油车冒出的煤烟。
医药方面
某些二茂铁的盐类具有抗癌活性，如他莫昔芬的二茂铁同类物，其机理为，他莫昔芬可以与雌**结合，其细胞毒性可以杀死癌细胞。
材料方面
二茂铁容易升华的性质可被用于沉积某种特定的富勒烯或碳纳米管。
醛和鏻盐在氢氧化钠存在下发生维蒂希反应生成乙烯基二茂铁。该化合物聚合得到类似于聚苯乙烯的聚合物，其中苯基被二茂铁基取代。
配体
手性二茂铁膦配体应用于一些过渡元素催化的反应。工业上应用此类反应合成药物及农用化学品。
双二苯基膦二茂铁（dppf）是有机合成中重要的配体，许多偶联反应的机理即是基于其钯配合物的生成。