状液体，-8°C凝固，164 °C沸腾。可溶于水、乙醇和乙醚，其水溶液中加入氯化钙会沉淀出丁酸。丁酸被重铬酸钾和硫酸氧化得到二氧化碳和乙酸，被碱性高锰酸钾氧化则得到二氧化碳。丁酸钙（Ca(CHO)·HO）的溶解度随温度升高而降低。丁酸的结构异构体为异丁酸，2-甲基丙酸。