各种异构体的结构式如下：

仲丁醇分子中含有1个不对称碳原子，可形成1对对映体。

　　正丁醇为黏度稍大的无色液体；熔点-88.6℃，沸点117.6℃，相对密度0.8095（20/4℃）；溶于醇、醚及其他有机溶剂，微溶于水（8∶100）；可与水形成共沸物，其沸点92℃，含水量37%。仲丁醇为无色液体；沸点99.4℃，相对密度0.8063（20/4℃）；溶于醇、醚等有机溶剂，微溶于水（12.5∶100）。异丁醇为无色液体；沸点107.8℃，相对密度0.8018（20/4℃）；溶于醇、醚，微溶于水（11.1∶100）。叔丁醇为无色液体；熔点25.8℃，沸点82.3℃，相对密度0.7887（20/4℃）；溶于醇、醚等有机溶剂和水。

　　丁醇的化学性质与乙醇类似，例如成盐、失水成烯烃、成酯、氧化成醛或酮等。叔丁醇钾(CH₃)₃COK是碱性较强的物质，吸水性很强，一般须在干燥箱内保存和使用。

　　丁醇的各同分异构体均可用化学方法合成，可通过格氏试剂、醛、酮、酸、酯的还原，烯烃的加成和卤代烃的水解等反应制得。此外，含淀粉或糖的物质可经发酵生成正丁醇和异丁醇。

正丁醇是多种涂料的溶剂和制备增塑剂邻苯二甲酸二丁酯的原料，也用于制备各种酸的正丁酯和作为有机合成的中间体。仲丁醇主要用于制备丁酮，可作为制造增塑剂和表面活性剂的原料，还可代替正丁醇作为溶剂，或作为浮选剂、抗氧化剂使用。叔丁醇在有机合成中，是用途广泛的试剂，可作为涂料及医药的溶剂，还可作为内燃机燃料的添加剂（防止化油器结冰）及防爆剂，是生产叔丁基化合物的烷基化原料。异丁醇主要用于制造乙酸异丁酯、增塑剂，或作为溶剂及有机合成原料。

各丁醇异构体的毒性都比乙醇高，对黏膜、皮肤有刺激性，正丁醇还会引起接触性皮炎，大量吸入时，会发生头痛、头晕甚至昏迷。