Malonzuur is een witte,vaste stof met eensmeltpunt van 135-137,1°C en is makkelijk oplosbaar in water. Boven het smeltpunt vindt decompositie plaats tot CO2 enazijnzuur. In water gebeurt dit reeds boven 70°C. Net zoals het analogeoxaalzuur is het een relatief sterkdicarbonzuur, met alszuurconstanten:
Als verhoogde malonzuurspiegels gepaard gaan met verhoogdemethylmalonzuurspiegels, kan dit wijzen op de stofwisselingsziektegecombineerde malon- en methylmalonacidurie (CMAMMA). Door de verhouding tussen malonzuur en methylmalonzuur in het bloedplasma te berekenen, kan CMAMMA worden onderscheiden van klassiekemethylmalonzuururie.[1]