丁烷的同分异构体有两种，一个是正丁烷，一个是异丁烷（2-甲基丙烷）。
正丁烷，分子式 C4H10，无色气体，有轻微的不愉快气味。不溶于水，易溶醇、氯仿。易燃易爆。用作溶剂、制冷剂和有机合成原料。油田气、湿天然气和裂化气中都含有正丁烷，经分离而得。异丁烷，其别称2-甲基丙烷，常温常压下为无色可燃性气体。熔点-159.4℃。沸点-11.73℃。微溶于水，可溶于乙醇、乙醚等。与空气形成爆炸性混合物，爆炸极限为1.9%～8.4%（体积）。主要存在于天然气、炼厂气和裂解气中，经物理从分离等获得，亦可由正丁烷经异构化制得。主要用于与异丁烯经烃化制异辛烷，作为汽油辛烷值的改进剂。也可用作冷冻剂。
丁烷的用途如下：
可以脱氢制丁二烯，氧化制乙酸、顺丁烯二酸酐，也可与硫起气相反应生成噻吩等
主要用作石化企业分析检测仪器的标准气
气溶胶；充气剂。
正丁烷除直接用作燃料外，还用作溶剂、致冷剂和有机合成原料。丁烷在催化剂存在下脱氢生成丁烯或丁二烯，在硫酸或无水氢氟酸存在下异构成为异丁烷，异丁烷催化脱氢生成异丁烯，异丁烷可作为烃化剂与烯烃反应生成抗爆性能好的支链烃。丁烷经催化氧化可制顺丁烯二酸酐、乙酸、乙醛等；经卤化可制卤代丁烷；经硝化可得硝基丁烷；在高温下催化可制取二硫化碳；经水蒸气转化可制取氢气。此外，丁烷还可做马达燃料掺和物以控制挥发成分；也可做重油精制脱沥青剂；油井中蜡沉淀剂；用于二次石油回收的流溢剂，树脂发泡剂，海水转化为新鲜水的致冷剂，以及烯烃剂格勒聚合溶剂等。