有顺丁烯二酸与反丁烯二酸两种几何异构体，其结构式分别为：

利用物理或化学方法可使顺丁烯二酸异构化成反丁烯二酸。

又称马来酸。在自然界中不存在。顺丁烯二酸为无色单斜棱晶；熔点143.5℃，密度1.590克/厘米³（20℃）；易溶于水、醇、丙酮，不溶于四氯化碳和苯中。顺丁烯二酸不如反丁烯二酸稳定，因分子内能较高，燃烧热较大。

顺丁烯二酸加热至160℃即失水，形成顺丁烯二酸酐。若用化学脱水剂，可在较低温度下脱水。顺丁烯二酸与醇、胺反应，可生成一元和二元的酯或酰胺。在多种催化剂存在下，顺丁烯二酸可脱羧生成丙烯酸。顺丁烯二酸经催化氢化或化学还原，可生成丁二酸；经高锰酸钾氧化则生成内消旋酒石酸。

工业上生产顺丁烯二酸是在五氧化二钒催化下，于450～500℃用空气氧化苯，先生成顺丁烯二酸酐，经水解即得。因此工业上常用顺丁烯二酸酐代替顺丁烯二酸。顺丁烯二酸的主要用途是制造不饱和聚酯树脂。

又称延胡索酸或富马酸。最早是从延胡索中发现的。此外，在多种蘑菇和新鲜牛肉中也有发现。反丁烯二酸为无色结晶；相对密度1.635（20/4℃），熔点300～302℃（封管），在165℃（17毫米汞柱）升华；易溶于乙醇，不溶于冷水。

反丁烯二酸的化学性质与顺丁烯二酸相似。也能生成一元及二元酯或酰胺。它与五氯化磷或亚硫酰氯反应可生成二元酰氯，但不能生成一元酰氯。反丁烯二酸经高锰酸钾氧化生成外消旋酒石酸。反丁烯二酸加热至250～300℃转变成顺丁烯二酸酐。

反丁烯二酸可由顺丁烯二酸异构化制得，常用的催化剂是重金属盐、含硫化合物、无机酸等。碳水化合物如蔗糖、葡萄糖、麦芽糖经黑根菌发酵也可制得反丁烯二酸。反丁烯二酸可用于制造不饱和聚酯树脂，也可做食品的酸性调味剂。