Butanoli on syttyvä neste, jota käytetään polttoaineena ja teollisena liuottimena. Kuten bensiini, se on hiilivety, mikä tarkoittaa, että se koostuu kemiallisista elementeistä vety, happi ja hiili. Useimmat polttomoottorit voivat polttaa butanolia ilman ongelmia, etenkin nykyaikaisemmat moottorit. Tämä tosiasia on johtanut tutkimuksiin sen käytöstä polttoaineen lisäaineena ja vaihtoehtoisena polttoaineena.
Kiinnostus butanoliin vaihtoehtoisena polttoaineena johtuu suurelta osin siitä, että sillä on tiettyjä merkittäviä etuja etanoliin nähden. Esimerkiksi tällä hiilivedyllä toimivalla moottorilla on helpompi käynnistää kylmässä kuin etanolia käyttävällä moottorilla. Tämä johtuu kemiallisesta ominaisuudesta, jota kutsutaan höyrystymislämmöksi. Polttoaine on höyrystettävä, ennen kuin se voidaan polttaa moottorissa, ja butanoli voi höyrystyä helpommin alhaisissa lämpötiloissa kuin etanoli. Se on myös paljon vähemmän haihtuvaa kuin bensiini tai etanoli ja vapauttaa enemmän energiaa kuin etanoli palaessaan.
Koska se on rakennettu molekyylitasolla, butanolia pidetään alkoholina. Käytännössä tämä tarkoittaa muun muassa sitä, että se pystyy liukenemaan veteen ja että se on jonkin verran myrkyllistä, varsinkin jos sen höyryt eivät ole asianmukaisesti suljettuja tai niitä ei tuuleteta. Sitä esiintyy myös useissa hieman eri muodoissa, joita kutsutaan isomeereiksi. Näillä erilaisilla kemiallisilla rakenteilla on sama kemiallinen kaava ja komponentit, mutta niillä on hieman erilaiset ominaisuudet. Yksi isomeereistä, joka tunnetaan nimellä tert-butanoli, on itse asiassa kiinteä aine huoneenlämmössä, joten sitä ei voida käyttää yksinään polttoaineena.
Butanolin tuotanto polttoaineeksi toteutettiin perinteisesti käymällä biomassaa, kuten leviä, maissia ja muita selluloosaa sisältäviä kasvimateriaaleja, joita ei voitu käyttää elintarvikkeina ja jotka muuten menisivät hukkaan. Käymisprosessia helpottaa pääasiassa Clostridium acetobutylicum -niminen bakteerityyppi. Kummallista kyllä, nämä bakteerit liittyvät melko läheisesti botulismin aiheuttajiin. Myös muut mikro -organismit kykenevät fermentoimaan näitä materiaaleja, ja tämäntyyppisten tuotantotekniikoiden tutkimus on käynnissä. Viime aikoina suurin osa butanolista on valmistettu teollisesti fossiilisista polttoaineista.
Kun otetaan huomioon butanolin edut muihin polttoaineisiin verrattuna, monet ihmettelevät, miksi sitä ei käytetä laajemmin. Tärkein syy on se, että sen tuottamisesta ja markkinoille saattamisesta aiheutuvat kustannukset aiheuttavat kuluttajalle monissa tapauksissa paljon korkeammat kustannukset kuin bensiinin. Lisäksi, vaikka sen energiapitoisuus on korkeampi kuin etanolin, sen valmistamiseen kuluu hieman enemmän raaka -ainetta. Jotkut uudet kehitykset osoittavat kuitenkin jonkin verran lupausta kykyä lisätä dramaattisesti butanolin saantoa käymisen avulla.