La principale différence entre le gaz propane et le gaz butane réside dans leur structure chimique. Bien qu'ils soient tous deux composés de chaînes de carbone et d'hydrogène, le nombre de carbones et d'hydrogènes dans chacun diffère légèrement. Le propane, par exemple, est composé d'une chaîne à trois carbones avec huit hydrogènes. Le butane, en revanche, a une chaîne à quatre carbones avec dix hydrogènes, ce qui n'est qu'un carbone et deux hydrogènes de plus que le propane.
Selon HowStuffWorks, le propane et le butane sont les deux seuls gaz de pétrole liquéfiés qui ont la capacité d'être stockés sous forme liquide avec une pressurisation modérée. Cela explique les similitudes entre leurs structures carbone-hydrogène. La légère différence entre eux confère à chacun des gaz des caractéristiques uniques. Par exemple, le gaz propane a un point d'ébullition de moins 44 F, ce qui signifie qu'il se vaporise même à basse température. Pour cette raison, le propane brûle proprement et ne nécessite qu'une simple buse pour la vaporisation. Selon l'Energy Information Administration des États-Unis, le propane est le plus couramment utilisé pour le chauffage résidentiel et commercial, le combustible de cuisson et les produits pétrochimiques.
Le butane, cependant, a un point d'ébullition beaucoup plus élevé de 31 F, ce qui indique qu'il ne se vaporise pas aussi rapidement que le propane. En raison de son point d'ébullition plus élevé, il a moins d'utilisations. Le butane est utilisé pour la matière première pétrochimique et le mélange avec le propane et l'essence. Il est le plus souvent utilisé comme carburant plus léger et dans la fabrication de caoutchouc synthétique pour pneus.
Le propane et le butane brûlent relativement proprement avec des brûleurs correctement réglés et une alimentation en oxygène adéquate. Les sous-produits de la combustion de ces gaz sont le dioxyde de carbone et l'eau. Cependant, si l'oxygène est limité ou si le brûleur n'est pas réglé correctement, la flamme produit de la suie, une forme de carbone, et du monoxyde de carbone, un gaz mortel mais inodore.