顺式-4-羟基-D-脯氨酸在常温常压下为白色结晶粉末，在水中溶解性差但是可溶于强极性有机溶剂。其结构中含有一个活性羟基和羧基，以及一个未保护的吡咯烷单元，具有很高的化学反应活性。顺式-4-羟基-D-脯氨酸中的羟基可以被进一步官能化，例如进行酯化反应制备酯类化合物，或进行磺化反应制备磺酸盐类化合物等。其结构中的吡咯烷单元在很多有机合成反应中也具有重要的作用。