Характеристическая вязкость определяется соотношением:

где  — характеристическая вязкость,  — вязкость раствора,  — вязкость растворителя,  — концентрация полимера в растворе (обычно выражается в граммах на 100 см³). Характеристическая вязкость определяется путем экстраполяции данных вискозиметрии к нулевой концентрации полимера. Единицы измерения характеристической вязкости являются обратными единицам измерения концентрации полимера в растворе — см³/г. Характеристическая вязкость рассматривается для предельно разбавленного раствора, в котором предполагается полное отсутствие взаимодействия макромолекул полимера друг с другом, и по физическому смыслу является мерой дополнительных потерь энергии при течении раствора, обусловленных вращением и упруго-вязкими деформациями макромолекул в потоке. Измерение характеристической вязкости традиционно используют для определения молекулярной массы M полимеров, так как они связаны формулой Марка–Куна–Хаувинка

,

где  и  — эмпирические постоянные, определяемые независимой калибровкой для каждой пары полимер — растворитель.

Значение характеристической вязкости полимерного раствора зависит от типов полимера и растворителя и возрастает с ростом молекулярной массы линейных макромолекул. Определенное таким способом значение молекулярной массы называют средневязкостным. Измерение  для растворов полимеров в различных растворителях позволяет судить о гибкости макромолекул и степени их взаимодействия с низкомолекулярными растворителями. Произведение  на концентрацию является безразмерным параметром, значение которого позволяет оценить, является ли раствор «разбавленным» (), т. е. не происходит ли перекрывания макромолекул в растворе.