Простые эфиры представляют собой органические соединения общей формулы R–O–R′, где R и R′ — алкильные или арильные радикалы. Наличие атома кислорода между двумя углеродными фрагментами определяет их физические свойства. Отсутствие в молекуле сильно полярных групп, способных к образованию водородных связей (в отличие от спиртов), делает эфиры относительно инертными в межмолекулярных взаимодействиях.
Низшие представители (диметиловый и диэтиловый эфиры) — летучие жидкости с характерным эфирным запахом. С увеличением молекулярной массы и удлинением углеводородной цепи температура плавления и кипения возрастают, однако остаются значительно ниже, чем у соответствующих изомерных спиртов. Например, температура кипения диэтилового эфира составляет 34,6 °C, в то время как у этанола — 78,3 °C. Это связано с отсутствием устойчивых межмолекулярных водородных связей в эфирной среде.
Эфиры характеризуются относительно низкими температурами кипения. Летучесть усиливается с уменьшением молекулярной массы. Поэтому многие низшие эфиры легко испаряются при комнатной температуре, создавая характерный запах и высокую концентрацию паров. Это свойство делает их пригодными для применения в качестве растворителей и анестетиков, но одновременно повышает их пожароопасность.
Растворимость простых эфиров в воде ограничена. Малые молекулы (например, диметиловый эфир) могут частично растворяться в воде за счёт образования водородных связей между атомом кислорода эфира и молекулой воды. Однако при увеличении углеводородного радикала растворимость резко снижается, так как неполярная углеводородная часть экранирует атом кислорода и препятствует взаимодействию с водой. Вместе с тем эфиры хорошо растворяют органические вещества различной природы, что делает их универсальными органическими растворителями.
Плотность простых эфиров обычно меньше единицы, то есть они легче воды. Большинство жидких эфиров образует на поверхности воды отдельный слой. Для диэтилового эфира плотность при 20 °C составляет 0,713 г/см³.
Эфирная группа обладает некоторой полярностью за счёт разности электроотрицательностей атомов углерода и кислорода. Однако дипольный момент сравнительно мал и сильно зависит от симметрии молекулы. Диэлектрическая проницаемость эфиров ниже, чем у спиртов, но выше, чем у углеводородов. Это объясняет их способность частично стабилизировать ионные соединения в растворах, хотя и значительно слабее, чем спирты или вода.
Все простые эфиры чрезвычайно горючи. Их пары образуют с воздухом взрывоопасные смеси, воспламеняющиеся даже при низкой температуре. Особенностью является широкая область концентраций паров, в которой возможен взрыв. По этой причине хранение эфиров требует строгого соблюдения техники безопасности.
Низшие эфиры обладают характерным сладковатым «эфирным» запахом. В историческом аспекте именно запах диэтилового эфира стал причиной его широкого использования в медицине в качестве ингаляционного анестетика. Более высокие эфиры практически лишены запаха и летучести.
В присутствии кислорода воздуха простые эфиры склонны к медленному окислению с образованием органических пероксидов. Эти соединения обладают высокой взрывоопасностью. Накопление пероксидов особенно выражено в низших простых эфирах при хранении в открытых сосудах. Поэтому эфиры хранят в герметичных тёмных ёмкостях, часто с добавлением стабилизаторов.
Простые эфиры отличаются низкой вязкостью и поверхностным натяжением. Эти особенности определяют их удобство в качестве экстрагентов и растворителей, где требуется лёгкое перемешивание и быстрое испарение растворителя после применения.
Эти закономерности подчёркивают тесную связь между структурой молекулы и её физическими характеристиками.