A una presión y temperatura estándar, el cloruro de vinilo es un gas no irritante e incoloro. Es generalmente inoloro por debajo de una concentración de 10000 mg/m3 (3900 ppm), aunque puede detectarse un olor dulzón por algunos individuos sensibles a una concentración entre 200 y 500 mg/m3. El gas es fácilmente licuable bajo presión, y se almacena o se embarca usualmente en forma líquida.
El cloruro de vinilo es altamente estable en ausencia de luz solar u oxígeno. Por encima de 400ºC se disocia en acetileno e cloruro de hidrógeno. En la atmósfera, el cloruro de vinilo reacciona con radicales hidroxilo y ozono, para formar formaldehído, monóxido de carbono, ácido hidroclórico y ácido fórmico. Sobre la base de velocidades de reacción medidas con radicales hidroxilo y su concentración en el aire, se estima que el tiempo de vida media del cloruro de vinilo en la atmósfera es de aproximadamente 20 horas.
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