正一百二十胞体，由120个正十二面体胞、720个正五边形面、1200条棱、600个顶点组成，是四维凸正多胞体，正十二面体的四维类比。它的施莱夫利符号为{5,3,3}，与正六百胞体对偶。每个顶点由4个正十二面体、6个正五边形、4条棱相接，每条棱由3个正十二面体和3个正五边形相接。正一百二十胞体的顶点图是正四面体。

正一百二十胞体的顶点图是正四面体，棱图是等边三角形。若其棱长为a，则其超体积为{\displaystyle {\cfrac {15(105+47{\sqrt {5}})a^{4}}{4}}}，表体积是(450+210√5)a^3。其二胞角是144°，这意味着它不能独自完成四维三维空间的堆砌，但戴维斯首先描述了四维双曲空间的一种正一百二十胞体堆砌，这种存在于紧凑双曲流形的堆砌有施莱夫利符号{5,3,3,5}。

一个有120个正十二面体的多胞体自然不会像正五胞体那样简单，如下图：

将正一百二十胞体的表面膨胀使之成为一个超球，然后投影到三维上，如图。

需要说的是，图里橙色的点都是有两个点重叠的。

二胞角的求导是要用到四维解析几何慢慢求的，这里不多说了，是144°。空间想象能力强的会发现可以从中选出10个正十二面体，环绕成一圈，每一个正十二面体与其相邻两正十二面体公共的两正五边形所在平面平行，故二胞角补角为360°除以10，即36°，所以二胞角是144°。

将正一百二十胞体中每个正十二面体中心作中心所在正十二面体的正五边形面垂线得正六百胞体，正六百胞体作类似处理也可以得正一百二十胞体。

对于正一百二十胞体来说，其与其三维类比正十二面体的不同之处之一就是构成正一百二十面体的表面——正十二面体的对面是平行的，这意味着如果把正一百二十胞体当作超球面堆砌的话，会有10个胞以平行的对面首尾相接，构成大圆（这种大圆在不同方向上有12个）。

同时，我们也可以把其中一个上文所述的这种大圆当作“赤道”，以“纬度”把正一百二十胞体的胞分成9层，每层分别有1（北极）、12（北极圈）、20、12（北回归线）、30（赤道）、12（南回归线）、20、12（南极洲圈）、1（南极）个胞，每两层的仰角相差36°。

如果以其中心为原点，正一百二十胞体600个顶点坐标是以下的全排列：

(0, 0, ±2, ±2)

(±1, ±1, ±1, ±√5)

(±φ-2, ±φ, ±φ, ±φ)

(±φ-1, ±φ-1, ±φ-1, ±φ2)

及以下的全偶排列：

(0, ±φ-2, ±1, ±φ2)

(0, ±φ-1, ±φ, ±√5)

(±φ-1, ±1, ±φ, ±2)

（φ是黄金分割，(1+√5)/2）

正一百二十胞体与正六百胞体一样具有H4对称群构造，对应施莱夫利符号{5,3,3}，Coxeter-Dynkin符号。拥有Hn对称群的凸正多胞形属于类五边形形家族，这个家族在五维及以后就只有双曲堆砌成员。