植物においてはメチオニン→S-アデノシルメチオニン(SAM)→1-アミノシクロプロパン-1-カルボン酸(ACC)→エチレンという経路を通して合成される。この過程では、SAMからACCへの合成にACC合成酵素が、ACCからエチレンの合成にACC酸化酵素が関与する。植物ホルモンの1つでもある。一般的には生長を阻害し、花芽形成も抑制する。例えば、ジャガイモの場合、エチレンにより萌芽が抑制される性質がある。一方、パイナップルなど一部の植物では、エチレンにより花芽形成が促進される場合もある。水が過剰に与えられたとき、エチレンにより根の細胞の一部にアポトーシスが誘発され、シュノーケルと同様の機能を持つエアチューブが形成される。また、エチレンは果実の「色づき」「軟化」といった成熟にも関与している。これはエチレンがセルラーゼに関与し、細胞壁組織の破壊が誘導されるためと考えられている。また、バナナなどのクライマクテリック型の果実では一般に成熟直後に生成量のピークを示し、それ以後は逓減する。リンゴはエチレンガスを発生させるので、バナナの傍で保管すると、バナナの成熟が早く進む。リンゴとジャガイモを一緒に保存するとエチレンによりジャガイモの発芽が抑制され、また、リンゴとホウレンソウを一緒に保存するとホウレンソウがエチレンにより黄変してしまうといった性質がある。リンゴのほかメロン、セイヨウナシ、アボカドは特に多くエチレンを放出する。さらに、エチレンは病原菌（カビや細菌など）の感染や組織が傷害を受けた時に生成され、これらに対する防御応答を誘導することが知られている。例えば、エチレンにより抗菌作用を持つタンパク質が誘導され、病原菌の感染が広がるのを防ぐといった防御機構が考えられている。また、エチレンは気体であるため、病害を受けた植物に隣接する他の植物に対しても作用し、防御応答を誘導すると考えられている。
工業的には、ナフサを主とする炭化水素を水蒸気と混合して800－900℃程度の高温で熱分解し、生成物を蒸留分離してエチレンを生産する。この生産設備はエチレンプラントと呼ばれ、石油化学工場の中核設備である。工業製品としてエチレンの2016年度日本国内生産量は 6,278,821 t、工業消費量は 1,344,762 t である。
かすかに甘い臭気を有する無色の気体で、強力な酸化剤と反応しやすく、また引火しやすい。チーグラー・ナッタ触媒で重合するとポリエチレンになる。反応性が高く、様々な化合物の原料として用いられている。例えばアセチレンはエチレンをハロゲンと反応させて1,2-ジハロエタンを作り、水酸化カリウムでハロエテン、水素化アルミニウムリチウムで還元して作られる。エタノールを 160–170 ℃ 程度で脱水して得ることも出来る（分子内脱水）。ワッカー酸化により、アセトアルデヒドを生成する。
長距離型で、長距離駆逐機(Langstrecken Zerstörer)と呼ばれた。1940年4月にはノルウェー侵攻のため本機により長大な航続力が求められ、長距離型であるD型が生産されることとなった。愛称は「ドーラ」。なお機体自体はC型とほぼ同等であり、C型とは並行して生産されており、生産ラインも共通であった。ただ最終工程において、増槽の装備などを行ったのみである。後方銃座に若干の仕様変更がみられるとする資料もある。Bf110C-3を改造した先行量産型のD-0および最初の生産型であるD-1/R1では胴体下面にそれと一体化した「ダックスフンドの腹」と呼ばれる1050リットルまたは1200リットルの巨大な合板製増槽を装備し、さらに尾部に救命ボートを装備した。この増槽は内部では4つのタンクが内蔵されていたが、空気抵抗は大きく飛行特性が悪化し、しかも燃料が中途半端に減少してからの運動性がひどかった。タンクの中で燃料が動き回り、タンク内でガソリンは気化。コックピットはガソリン臭が充満し、さらに常に火災の危険があり、空中爆発を起こしたこともあった。このため改良型も含め、増槽を胴体に直接装備する方式はD-1/R1型までで廃止された。また野原 (1993b) では、この増槽の搭載のために機種下面の20mm MG/FF 2門を撤去せねばならず、実戦には不向きで有ったと評されている。続くD-1/R2では、問題の多かったダックスフンドの腹を廃止し、飯山 (2003) によれば胴体下に一つ、または両翼に合計2つの、野崎 (1993) や野原 (1993b) によれば両翼に合計2つの900リットル増槽を装備できた。なお、少数のD-1/U1には、夜間戦闘用に「シュパナー」暗視装置(後述)が装備された。これが専用の夜間装備を施した初のBf110であると言う。またD-1/R2は上記の増槽を撤去し胴体下に900リットルの増槽を通常のかたちで懸吊するようにしたもの。D-2型は1941年春に登場、両翼に増槽を懸吊可能で、胴体下にはETC500ラック2つを装備し爆装可能な戦闘爆撃機型。両翼の増槽は300リットルのものに縮小されたと言う文献が多いが、900リットルのものも装備できるとする文献もある。D-3型も同じく1941年春に登場した長距離型で、エンジンをDB601Nとした上でさらに胴体に76リットルの潤滑油用増槽も装備可能とし、900リットル増槽2つを懸吊し2600kmの航続距離を誇った、船団護衛型、または長距離艦船哨戒機型である。また、やはりオプションでETC500ラックを装備し、爆装も可能である。D型はノルウェー方面だけでなく、地中海方面でも活躍した。