分子式CH3(CH2)2COOH,分子中含有四個碳原子的飽和羧酸。四個碳原子在分子中有兩種可能的連接方式,以直鏈型相連的稱為丁酸,以支鏈型相連的稱為異丁酸,其結構式分別為:

上述兩種酸互為同分異構體。丁酸常以酯的形式或遊離狀態存在於自然界中,例如,丁酸的甘油酯存在於奶油中,所以丁酸又稱酪酸;丁酸丁酯存在於桉樹中;己酯存在於白芷中;辛酯存在於防風草中;遊離的丁酸存在於動物的汗液和糞便中。

  丁酸為無色液體;熔點-4.5℃,沸點165.5℃,相對密度0.9577(20/4℃)。丁酸與水可形成二元共沸混合物,含水量為81.4%,沸點為99.4℃。丁酸易溶於水、乙醇、醚和其他常用的有機溶劑中,其鈣鹽在熱水中的溶解度比冷水中小。丁酸具有刺激性臭味,極稀溶液也有汗臭味。酸敗牛奶的臭味就是丁酸酯水解成丁酸的緣故。

  淀粉和糖受丁酸菌的發酵可產生丁酸。工業上常利用丁醇或丁醛的催化氧化制備丁酸。而丁醛可由石油氣中的丙烯進行氫合羰基化反應制得。

實驗室中常用乙酰乙酸乙酯或丙二酸二乙酯合成法制備丁酸。

  丁酸的主要用途是制造丁酸纖維素,它在防老化、耐水性、收縮性等方面均比醋酸纖維素為優。丁酸也廣泛用於制造清漆和模塑粉。丁酸也可制造乙酸丁酸纖維素;它能與多種樹脂混溶,可用於配漆、抽絲、與棉混紡。丁酸的另一主要用途是與低級醇形成酯,這些酯具有不同的香味,廣泛用於香料工業,例如丁酸甲酯似蘋果香,乙酯似菠蘿香,異戊酯似梨香。三丁酸甘油酯可作纖維素塑料的增塑劑。