有1-丁烯、2-丁烯（含顺、反两种异构体）、异丁烯（又称2-甲基丙烯或甲基丙烯）4种同分异构体。均为易燃、易爆、易液化的气体。主要物理常数见表。工业上主要由天然气、石油炼制加工中的碳四馏分分离获得。少数情况下通过合成法，如在钛酸酯及三乙基铝存在下，使乙烯进行二聚反应，可获得1-丁烯。丙烯进行歧化反应时，可生成乙烯和2-丁烯；用氧化铬-氧化铝作催化剂由异丁烷催化脱氢可制得异丁烯。

丁烯的物理常数

名称	结构式	熔点/℃	沸点/℃	临界温度/℃	临界压力/MPa
1-丁烯	CH3CH2CH═CH2	-185.3	-6.3	146.4	4.02
顺-2-丁烯		-138.9	3.7	162.5	4.20
反-2-丁烯		-105.5	0.9	155.46	4.10
异丁烯	(CH3)2C═CH2	-140.7	-7.0	144.75	4.00

在许多场合，1-丁烯和2-丁烯无须分离，可一起进行化学加工，生产许多重要基本有机化工产品，如水合为仲丁醇，进而生产丁酮，再氧化脱氢制丁二烯。1-丁烯可聚合生成具有高温耐蠕变性、耐磨性及耐应力开裂性的聚1-丁烯；与乙烯共聚为线型低密度聚乙烯。异丁烯主要用于生产聚异丁烯以及和异戊二烯共聚生产丁基橡胶。异丁烯与异丁烷进行烷基化反应，可生产高辛烷值汽油；与甲醇反应所得甲基叔丁基醚是优良的汽油添加剂；二聚物及三聚物经加氢后是汽化器燃料的添加剂，也适用于作芳烃的烷基化原料。