正丁烷除直接用作燃料外，还用作溶剂、制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。

        与丙烷混合作为液化石油气大量用于家庭取暖、炊事和工业加热。此外,大量用作有机合成原料。如经脱氢可制丁烯和丁二烯;经异构化可制异丁烷;经催化氧化可制顺丁烯二酸酐、醋酸、乙醛等;经卤化可制卤代丁烷;经硝化可制硝基丁烷;在高温下催化可制二硫化碳,经水蒸气转化可制取氢气。用于有机合成和乙烯制造,用作合成橡胶和高辛烷值液体燃料的原料,用作家用燃料、溶剂、制冷剂,也用于仪器校正等。