Etilena oksida mudah bertindak balas dengan pelbagai sebatian yang membawa kepada pembukaan cincin. Tindak balas lazimnya adalah dengan nukleofil melalui mekanisme SN2 dalam kedua-dua medium berasid (nukleofil lemah: air, alkohol) dan beralkali (nukleofil kuat: OH −, RO −, NH 3, RNH 2, RR'NH dsb).[15] Gaya tindak balas umum adalah seperti di bawah:

Penambahan air dan alkohol

Larutan berair bagi etilena oksida agak stabil dan boleh wujud dalam jangka masa yang lama tanpa sebarang tindak balas kimia yang ketara, tetapi dengan menambah sejumlah kecil asid seperti asid sulfurik dicairkan, serta-merta membawa kepada pembentukan etilena glikol, walaupun pada suhu bilik:

(CH2CH2)O + H2O → HO–CH2CH2–OH

Tindak balas juga berlaku dalam fasa gas, dengan kehadiran garam asid fosforik sebagai pemangkin.[19]

Tindak balas biasanya dilakukan dalam suhu kira-kira 60 °C (140 °F) dengan lebihan air yang banyak untuk mengelakkan tindak balas etilena glikol yang terbentuk dengan etilena oksida yang akan membentuk di- dan trietilena glikol:[20]

2 (CH2CH2)O + H2O → HO–CH2CH2–O–CH2CH2–OH3 (CH2CH2)O + H2O → HO–CH2CH2–O–CH2CH2–O–CH2CH2–OH

Penggunaan pemangkin alkali boleh menyebabkan pembentukan polietilena glikol:

n (CH2CH2)O + H2O → HO–(–CH2CH2–O–)n–H

Tindak balas dengan alkohol diteruskan dengan cara yang sama menghasilkan eter etilena glikol:

(CH2CH2)O + C2H5OH → HO–CH2CH2–OC2H52 (CH2CH2)O + C2H5OH → HO–CH2CH2–O–CH2CH2–OC2H5

Tindak balas dengan alkohol yang lebih rendah berlaku kurang aktif berbanding dengan air dan memerlukan keadaan yang lebih ekstrem, seperti pemanasan hingga 160 °C (320 °F) dan memberi tekanan kepada 3 MPa (440 psi) dan menambah pemangkin asid atau alkali.

Tindak balas etilena oksida dengan alkohol berlemak diteruskan dengan kehadiran logam natrium, natrium hidroksida atau boron trifluorida dan digunakan dalam sintesis surfaktan.[19]