Le butane est pratiquement insoluble dans l'eau et a une solubilité de 61 milligrammes par litre à 20 degrés Celsius. Cependant, la solubilité du butane dans l'eau peut être considérablement augmentée en diminuant la température de l'eau.
Le butane, comme les autres alcanes, est presque totalement insoluble dans l'eau et les autres solvants polaires. C'est parce que le butane est non polaire ; les liaisons hydrogène qui aident l'eau à dissoudre les composés ioniques, tels que les sels, sont incapables d'agir sur les liaisons non polaires du butane.
En comparaison, le chlorure de sodium a une solubilité de 359 grammes par litre à 20 degrés Celsius, une solubilité plusieurs milliers de fois supérieure à celle du butane.