对羟基苯甲酸甲酯的抗细菌性能超越了苯甲酸和山梨酸，这得益于其分子中的酚羟基结构。它通过破坏微生物的细胞膜、使细胞内蛋白质变性和抑制微生物细胞的呼吸酶系与电子传递酶系的活性来发挥防腐作用。物理化学性质方面，对羟基苯甲酸甲酯为无色结晶或白色结晶性粉末，无气味或仅有微弱的刺激性气味。其相对密度在20℃时为1.1208，而在25℃时为1.1097。其熔点为131℃，而在常压下的沸点为275℃，且在分解点附近。对羟基苯甲酸甲酯微溶于水，但可以溶于醇、醚、丙酮中，同时也微溶于苯和四氯化碳。