异丁烯叉二脲分子式为C₆H₁₂N₄O₂。一种白色粉状或粒状固体。不吸湿。含氮质量分数30%～32%。在水中溶解度很低，但一经溶解，便迅速水解成尿素和异丁醛。

异丁烯叉二脲的合成方法根据所需条件的不同分为以下两种：①在酸性条件下合成。合成步骤：称取1500克尿素溶于500克水中。逐步升温至50℃，恒温搅拌。然后用酸调节pH至3～4.5。加入72克异丁醛，加强搅拌20～30分钟，停止搅拌，再放置10～20分钟，过滤、洗涤、干燥即得成品。该法的优点是反应进行比较顺利，产物中未反应的尿素少，反应条件比较好控制，操作简单，容易调节，过量未反应的尿素留在母液中循环使用。其缺点是瞬间有沉淀生成，过滤分离沉淀物有一定困难。在室温下若使用过量异丁醛，会生成异丁叉一脲、二异丁叉三脲、二异丁叉二脲等副产品，从而影响产品的质量。因此，在合成反应过程中，使尿素过量对反应有利。②在碱性条件下合成。合成步骤：将尿素100克、水100克、硫酸铵50克、胶朊衍生蛋白水溶液5克，在50℃溶解于水，然后加60克异丁醛并迅速混合。反应后的乳状液在2分钟内由白色液体变成浓奶油状，再成为柔软的固体，同时温度上升到65℃，然后将反应物从杯中取出，其缩合反应继续下去直到反应完成。再持续反应10分钟后，反应温度最高升到95℃，这时反应物为黏稠状，其中55%为固体。该法首先将固体尿素配成液态反应相，尿素浓度越高，缩合反应进行得越快。若在反应中加入混合物总重的0.5%～1.0%的铵盐加速剂，能加快反应速度，同时也有利于反应的均匀性。从酸法和碱法的比较来看，碱法的收率高于酸法，且可以克服酸法中异丁醛蒸气可能逸出的缺点，但使用蛋白衍生的胶朊乳化剂，价格较高。

异丁烯叉二脲的化学水解作用对水分较为敏感，而温度对异丁烯叉二脲的水解影响很小，不受土壤微生物影响，因此可以通过含水量的高低来控制氮的释放速率。异丁烯叉二脲肥效长，一次大量施用不烧苗、抗淋溶和反硝化损失，同时适用于各类环境下的土壤和作物。