D-脯氨酰胺的熔点为95度到97度，密度为1.1，常温常压下外观为白色至灰白色固体粉末。D-脯氨酰胺可溶于二甲基亚砜，N,N-二甲基甲酰胺以及甲醇，乙醇等有机溶剂，此外，该化合物在水中也有一定的溶解性。其是一个常见的手性有机合成中间体。D-脯氨酰胺作为一个常见的有机合成中间体，主要用途是作为分子骨架参与催化剂分子或者手性药物分子的合成中。在有机合成中，D-脯氨酰胺中的酰胺基团可以被四氢铝锂还原成一级胺类化合物。在金属有机化合物的合成中，D-脯氨酰胺可以和溴化锌或者氯化锌作用得到，一个锌原子结合两个D-脯氨酰胺的金属络合物。

D-脯氨酰胺可从其相应的D-脯氨酸出发，先用二氯亚砜将羧酸基团进行一步氯化将羧酸变成酰氯，再把酰氯转化成酰胺而得。

D-脯氨酰胺作为一种有机胺物，对水环境是有少许危害的，不能让未稀释或者大量产品接触地下水，水道或者污水系统。