Es un gas incoloro y fuertemente pirofórico a temperatura ambiente, con un olor dulce repulsivo.

El diborano se encenderá espontáneamente en aire húmedo a temperatura ambiente.

[5]​ No se han encontrado aún hidruros de indio y talio.

Reacciona con amoníaco para formar borazano o el diamoniato del diborano, DADB, dependiendo de las condiciones usadas.

El último es indefinidamente estable cuando se almacena en atmósfera de nitrógeno a temperatura ambiente.

El diborano es un reactivo central en síntesis orgánica para la hidroboración, donde los alquenos adicionan los enlaces B-H en forma cruzada, para dar trialquilboranos: Esta reacción es regioselectiva, y los productos trialquilboranos pueden ser convertidos a otros derivados orgánicos útiles.

Con alquenos voluminos, se puede preparar especies de forma general [HBR2]2, que también son reactivos muy útiles en aplicaciones más especializadas.

El diborano es usado como un agente reductor complementando la reactividad del hidruro de aluminio y litio.

"Se reconoce que esta formulación fácilmente concuerda para muchas de las propiedades químicas del diborano...".

En 1943, un estudiante de antegrado del Balliol College, Oxford, H. Christopher Longuet-Higgins, publicó la estructura actualmente aceptada, junto con R. P.

Posteriormente, aplicó los mismos métodos a problemas relacionados, incluyendo la estructura de los carboranos hacia los que dirigió su investigación futura el ganador del Premio Nobel Roald Hoffmann.

Los efectos tóxicos del diborano son debidos principalmente a sus propiedades irritantes.

Las personas expuestas por un período largo a pequeñas cantidades de diboran han experimentado irritación respiratoria, convulsiones, fatiga, somnolencia, confusión, y ocasionales temblores transientes.