三丁基膦和氧反应，生成三丁基氧化膦：这个反应可以快速发生，因此三丁基膦在储存时应隔绝氧气。它容易发生烷基化反应，如和氯化苄反应，生成季鏻盐：三丁基膦可以在过渡金属配合物中作为配体，可以用于制备低氧化态的配合物。它比三甲基膦更加便宜，且对空气的敏感程度更低。尽管它的配合物大多数都是十分易溶的，但是相比于刚性的膦配体来说，它们较难于结晶。另外，其1H NMR性质较难解释，可以掩盖其它配体的信号。和其它叔膦相比，致密 (锥角: 136°)而basic(χ参数: 5.25 cm)。