分子量在3600—4300之间的ε-聚赖氨酸其活性好，当分子量低于1300时，ε-聚赖氨酸失去活性。由于聚赖氨酸是混合物，所以没有固定的熔点，250℃以上开始软化分解。ε一聚赖氨酸溶于水，微溶于乙醇。对其表征进行红外光谱分析表明：在1680～1640cm -1和1580—1520cm-1有强吸收峰。
ε-聚赖氨酸为白色淡黄色粉末，吸湿性强，是赖氨酸的直接链状聚合物，能在人体内分解为赖氨酸，可以完全被人体消化吸收，不但没有任何毒副作用，而且可以作为一种赖氨酸的来源。它易溶于水，微溶于乙醇，但不溶于乙酸乙酯、等有机溶剂。
ε-聚赖氨酸是80年代发现的一种新型食品剂，它具有广谱性，能够抑制革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、真菌和一些耐热性芽孢杆菌等，并且，安全性能高，可以用于多种食品的保鲜。