Butanol to łatwopalna ciecz stosowana jako paliwo i rozpuszczalnik przemysłowy. Podobnie jak benzyna, jest to węglowodór, co oznacza, że składa się z pierwiastków chemicznych wodoru, tlenu i węgla. Większość silników spalinowych może spalać butanol bez problemów, zwłaszcza w bardziej nowoczesnych silnikach. Fakt ten doprowadził do badań nad wykorzystaniem go jako dodatku do paliwa i jako paliwa alternatywnego.
Zainteresowanie butanolem jako paliwem alternatywnym wynika w dużej mierze z faktu, że ma on pewną znaczącą przewagę nad etanolem. Na przykład silnik napędzany tym węglowodorem będzie miał łatwiejszy rozruch w niskich temperaturach niż silnik wykorzystujący etanol. Dzieje się tak z powodu właściwości chemicznej zwanej ciepłem parowania. Paliwo musi zostać odparowane przed spaleniem w silniku, a butanol można odparować łatwiej w niskich temperaturach niż etanol. Jest również znacznie mniej parujący niż benzyna lub etanol i uwalnia więcej energii niż etanol podczas spalania.
Ze względu na strukturę molekularną butanol jest uważany za alkohol. W praktyce oznacza to między innymi, że może się rozpuszczać w wodzie i jest nieco toksyczny, zwłaszcza jeśli jego opary nie są odpowiednio zabezpieczone lub nie są wentylowane. Występuje również w kilku nieco innych formach, zwanych izomerami. Wszystkie te różne struktury chemiczne mają ten sam wzór chemiczny i składniki, ale mają nieco inne właściwości. Jeden z izomerów, znany jako tert-butanol, jest w rzeczywistości ciałem stałym w temperaturze pokojowej i dlatego nie może być sam w sobie wykorzystywany jako paliwo.
Produkcja butanolu jako paliwa była tradycyjnie dokonywana poprzez fermentację biomasy, takiej jak algi, kukurydza i inne materiały roślinne zawierające celulozę, której nie można było wykorzystać w żywności i która w przeciwnym razie zostałaby zmarnowana. Proces fermentacji jest wspomagany głównie przez rodzaj bakterii o nazwie Clostridium acetobutylicum. Co dziwne, te bakterie są dość blisko spokrewnione z tymi, które powodują zatrucie jadem kiełbasianym. Inne mikroorganizmy również są w stanie fermentować te materiały i trwają badania nad tego rodzaju technikami produkcyjnymi. Ostatnio większość butanolu była produkowana przemysłowo z paliw kopalnych.
Biorąc pod uwagę przewagę butanolu nad niektórymi innymi paliwami, wielu zastanawia się, dlaczego nie jest on szerzej stosowany. Głównym powodem jest to, że koszt wytworzenia i wprowadzenia go na rynek w wielu przypadkach powoduje znacznie wyższy koszt dla konsumenta niż koszt benzyny. Ponadto, chociaż ma wyższą zawartość energii niż etanol, do jego wyprodukowania potrzeba nieco więcej surowców. Jednak niektóre nowe rozwiązania dają nadzieję na radykalne zwiększenie wydajności butanolu poprzez fermentację.