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在有充足的空氣供應的情況下，丁烷燃燒時會產生二氧化碳和水蒸氣：

如果空氣供應不足，會產生水蒸氣和碳（炭黑）或一氧化碳。

丁烷是石油裂化反應的產品之一。作為一種石油產品，正丁烷的日常用途包括家用液化石油氣，亦用于打火機和可攜式丁烷氣爐中作燃料。

正丁烷是杜邦法合成馬來酸酐的原料，此反應的催化劑是焦磷酸釩酰（(VO)2(P2O7)）。

此外，丁烷還可以用來合成丁烯、二硫化碳等。

正丁烷通過自由基取代反應生成各種氯代丁烷。取代時，兩種氫原子的取代速率不同，這是因為兩種C-H鍵鍵能不同，歸根結底是因為生成的兩種自由基穩定性不同。在2-位取代生成的仲丁基自由基較穩定，因此該種氫較易被取代。